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眼见整个战线即将不支，张治中当即率领教导总队一营和二营这两个实力最强的营赶赴88师亲自指挥，并令第87师孙元良259旅向庙行增援，命令防守蕴藻浜北岸的宋希濂率该旅主力从纪家桥渡河抄袭敌侧背，令第88师继续对敌突破地区连续实行反突击。
蔡廷锴得知庙行局势严重后，为吸引日军，当即在江湾至蕴藻浜全线向日军发起反攻，并令第61师张炎率两个团从江湾西北端出击竹园墩侧击日军。
接到命令，早就摩拳擦掌的宋希濂，立刻指挥261旅从纪家桥渡河日军并没有料到几千中国军队竟然敢从侧翼突入自己的后方，所以，留下监视261旅的部队只有两个大队，在宋希濂一路猛打猛冲下，很快击溃两个日军大队的阻击，一直打到冯家宅，几乎横贯了庙行阵地，给日军后方造成极大混乱，教导一营与二营也趁机出击，于敌极大杀伤，尤其是教导总队手上特有的德国MG30型7.92毫米轻机枪，以其强大的杀伤力，震撼了中日两军。
一战德国战败后，由于受到《凡尔赛条约》的限制，德国被禁止或是限制发展步兵自动武器包括冲锋枪、轻机枪等军事装备。然而，德国人却并没有放弃对轻机枪这种在一战中大显神威的武器，于是，德国的莱茵金属公司在在瑞士进行秘密的武器研发工作，这也是因为瑞士是中立国，不受凡尔赛条约的限制。
于是，便诞生了这种后来衍生出MG34、MG42通用机枪的德国MG系列轻机枪之祖－－MG30型7.92毫米轻机枪。
MG30型轻机枪的设计师是路易斯?斯坦格尔，在瑞士完成研发，并于1930年定型后，德国国防军却拒绝接收MG30机枪，原因是当时德国军队仍然受到凡尔赛条约的限制，不能装备这种轻机枪。因此，莱茵金属将MG30的生产权授予了瑞士苏罗通公司和奥地利斯太尔公司。
MG30并没有进行大规模的公开生产，只有在瑞士的苏罗通公司和奥地利还有生产线，由于MG30主要是由苏罗通和斯太尔联合生产，故在中国又将其称为苏罗通－斯太尔轻机枪。这些被生产出来的MG30，大部分被奥地利和瑞士军队装备，范杰也是俞大维第二次去了德国，负责军备采购，才通过关系买了一批这种轻机枪，走了的国防部的路子，买回来直接送到了教导总队，知道的人并不多。
在第61师、第87师第261旅、88师、教导总队的全线反击下，日军被三面夹击，第六旅团不仅无法立足，甚至自身有被包围的危险，秋山义允只好命令日军第九师团撤出已经占领的阵地，日军残部直至晚8时30分，才被完全肃清。
这一天的庙行战斗，战况之惨烈，为一二八事变开战以来最激烈的一场战斗仅88师就有正副旅长负伤，营长阵亡9人，连排长伤亡20余人，士兵伤亡余两千以上此战后，中外报纸一致认为，这是淞沪抗战中中国队打得最顽强的一仗
国民政府为此还专门发电嘉勉：“自经22日庙行一役，我国我军声誉在国际上顿增十倍，连日各国舆论莫不称颂我军精勇无敌，而倭寇军誉则一落千丈，也望鼓励官兵，奋斗努力！”
23日，日军再次改变战术，集中第9师团主力猛攻87师防守的麦家宅阵地一点。日军疯狂攻击了一天，虽然也数次冲上了阵地可都被守军发起的勇猛无畏的反击给打了回去，日军仍然无果而终。
气急败坏的植田下令集中所有重炮，向麦家宅发起总攻。23日8时，日军经过100分钟的猛烈炮火准备后，向麦家宅发起了开战以来最凶猛的进攻，在日军重炮多日猛轰下，87师防御工事早已全部被毀，守軍伤亡慘重，因此部分阵地地於于11左右失守得到消息，蒋光鼎立即调集61师和78师各一部增援，刚到的十九路军两个团，没等日军调整好部署，就端着刺刀，并随即发起凶猛的反冲锋，又将还没有站稳脚的日军赶出阵地。
打了快一个星期，除了给对方造成较大伤亡，竟然没有取得任何突破，甚至也可以说没有取得任何战果而且，第九师团自己也伤亡五千余人至此，在战场上就留下了三千余具尸体，植田也不得不承认，十九路军和中国的精锐部队第五军十分顽强，他过于轻视对方，而又过于自信了他也终于明白，仅靠他一个第九师团，是绝对无法解决上海问题的。
这些日子，日军虽不断轰击和进攻，但均被守军击退。日军遭受重创，由全线进攻转为重点进攻，再由重点进攻被迫中止进攻。至25日，植田的总攻计划也宣告破产。
此后几日，在等待援军的过程中，植田再没有发动大规模的进攻，而是仅进行了一些局部攻击，目的仅仅是巩固占领区，为援军到达创造好一些的条件。
中国方面，蒋介石命令浙江省主席鲁涤平在乍浦、镇海、温州等地加强防务，严密警戒。鉴于浏河一带河岸适宜日军登陆，蒋介石特地致电嘱咐十九路军，注意浏河方面防务，应准备3团兵力。而实际上只有范杰和马威龙两个团而已加上一些义勇军而已。
26日，因前几日庙行大捷，蒋介石致电张治中、俞济时：“各师经费与给养品尚足用否？……自经二十二日庙行镇一役，我国我军声誉在国际上顿增十倍，连日各国舆论莫不称颂我军精勇无敌，而倭寇军誉则一落千丈也。望鼓励官兵奋斗努力，并为我代为奖慰也。”
同日，蒋介石下令驻浙赣边界的第36旅，旅长戴岳，调沪杭沿线东侧地区，以资戒备。
27日，蒋介石下令第14军军长卫立煌所部第10师、第83师“尽数乘民船秘密东下至荻港以东、芜湖以西登岸候令”。
29日，原驻蚌埠、一二八事变后调至南京镇江附近的第47师，师长上官云相，之第4团抵达昆山。两天后，47师主力齐集昆山，并于当晚驰赴嘉定、太仓间增援。
而在日本，庙行一战，日本国内震动;且因劳师动众，战事难以速决。为此，23日，经日本内阁会议决定，火速派遣陆军增援。于是参谋本部决定成立上海派遣军司令部，由前田中内阁陆相白川义则大将接替植田，增派第十一师团，师团长厚东笃太郎中将、第十四师团，师团长松木直亮中将，和飞机一百多架来华，以便在上海发动更大规模的进攻。
2月29日，日军上海派遣軍第4任司令官白川义则率十一、十四两个师团赶到上海，随同这两个师团一同到达上海的还有日军的赤诚号航空母舰。
此时，日本能够投入作战的凤翔号、赤城号、加贺号3艘航母全部赶到上海赤城和加贺这时还是三段式甲板布置，两艘航母载机各56架，凤翔号有舰载机108架.前后由商船运到上海的日军陆军航空部队的飞机有80架，
白川义则接替植田謙吉，担任上海派遣军司令，陆军大将菱刈隆任上海战事总指挥，此时，日军已经在上海先后投入兵力达七万以上，军舰41艘，其中航空母舰3艘，巡洋舰10艘，炮舰3艘，驱逐舰25艘如果算上归属日军的一些其它舰只，如炮艇、运输舰等船只，共有舰船80艘飞机300架。
白川义则接任上海派遣军司令后，汲取了前三任指挥官正面进攻失利的教训，决定从翼侧浏河登陆，两面夹击淞沪守军。
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