不过两次冲锋失败也使山坡上的大部分地雷被引爆，而且日军的轻型火炮和掷弹筒也给川军造成了一定的损害；所以当日军得到增援发起第三‘波’冲锋时双方优劣易位，虽然川军以一排一排的手榴弹还是不断将日军炸飞，而后方日军依旧不断拥上、逐渐接近，机步枪开始对‘射’，前几个月川军老兵的严重损失使此时军中也有不少新兵，固然我用大量复装子弹加以训练，但在如此‘激’烈的对战中新兵胆怯的特‘性’逐渐发散，纵使还有老兵们在左右战斗，新兵们的‘射’击和投弹‘精’准度也直线下降；与此相反，日军补充的全为经过现役训练的预备役士兵，在武士道‘精’神支撑下，不顾伤亡、依旧一‘波’接一‘波’拥上山头；终于第124联队首先冲上狮子山与国军第875团进入短兵相接；双方昏暗中一面对面，各自就都吃了大亏，因为双方后排的士兵一起向对方后排不断投掷手榴弹，连续不断的爆炸不但导致双方大片死伤还将正在短兵相接的士兵和后续部队隔开。双方数百人就挥舞着步枪和大刀在棱线上展开拼杀，片刻后硝烟散去，双方后续部队再次拥上，前方的‘肉’博战已近尾声，体格明显吃亏的国军已经死伤大半，剩下的伤兵不断引爆手榴弹跟敌同归于尽。如此反复拼杀三个回合，875团三个营的步枪兵和掷弹兵伤亡几尽，剩余官兵借着夜‘色’向东南方向撤出战斗。
不久之后，崇林山守军在将日军再次赶下山坡后限于后续兵力不足也乘势南撤。但国军依托石头岭和笠帽山，不断发‘射’迫击炮弹继续轰击正不断东进的大队日军，使牛岛贞雄在后续的友军面前大丢颜面，更糟糕的是牛岛为保持先锋位置，之前已经下令所属于第23旅团和师团搜索队抢先东进，此时只能继续依靠第35旅团发起进攻；不过野战炮第12联队一部分已经开到，以8‘门’野炮炮击为火力准备，牛岛拼凑了4个大队再度发起进攻，山上守军是第871团和876团整编的4个营，依托山势倾泻火力将一批批日军打倒炸飞，而日军的火力却在黑暗中难以有效发挥，只能不断依靠步兵的牺牲缓慢推进；结果一直打到近4点才因国军主动撤退而夺取两个山头。
5月3日黎明，军乐队再次闪亮登场，在上海市民欢呼喝彩声中，在各国记者镁光灯闪烁中，李觉率第19师官兵踏着还算整齐的军步迈进上海市区（当然只是国府控制的部分），这一消息很快就通过电‘波’在全世界引起一片哗然。不过日军早在几小时之前主动放弃了南市等地区，以第104师团为主的3万多部队全部聚集在从吴淞至公共租界之间的北部地区、背靠黄浦江固守待援。
徐州
“爷叔，刚刚收到我军进入上海（南市）的消息。”蒋孝镇一路小跑过来报告。
一贯早起正在道台衙‘门’（历史上的第五战区总司令部所在地）西‘花’园踱步的蒋介石没有表情的回问：“子安没有电报来？”
“没有。最后一封是凌晨4时来的日军主力转向东进已攻破我军南陵附近防线的电报。”
“连云港方面怎么样了？”
“20分钟前来电日军继续以重炮轰击我军阵地，但未发动地面进攻。不过。。。”
“不过什么？”
“据给西北军运送补给的弟兄回报，除一线的55军外，韩副总司令（历史上抗战初期韩复榘担任第五战区副司令兼第3集团军司令）率领的其余部队似乎有随时准备跑路的意思。”
“还反了他了？去请健生、蔚文他们来，把辞修、伯陵也叫来。”
就在此时日军的地面进攻已经开始，日军重炮再次延伸‘射’击的同时，已经借着炮击推进一千多米的一线日军呈分队状开始加速，慢跑几百米后迅速推进切入早已被炸的千创百孔的国军前沿阵地，守备的国军纵有还算坚固的单兵掩体但也已经被一天一夜的重炮、重弹炸的损失大半，此刻抵抗轻微，零星的枪声和爆炸声之后被日军迅速突破。7时不到，一线阵地的核心白塔埠被日军攻占。
不过对于这种结果，曹福林和李汉章还是早有预料的，毕竟一线阵地已被之前长时间的重炮和重弹炸的不成样子，许多官兵或损或退，实际兵力部署很少；而西北军还有更坚固的依托陇海路南侧的主阵地可以支持，只要‘玉’平山、红土山一线主阵地在手，日军就别想使用陇海路。但日军攻克白塔埠之后并未立即对西南方向几里远的国军主阵地发起进攻，而是转向西北、沿陇海路北侧的平原向西推进；但新任师团长安井藤治立即就发觉闯进了地雷阵，纵使分散队形前进，几百米距离就引爆了上百枚地雷。可惜未等国军庆贺，轰隆隆的响声自东边传来，不久之后就变成铺天盖地的巨响，随即数百台战车和装甲车在烟雾中展现出身影，沿着第2师团刚刚开辟的通路沿着陇海路北侧滚滚西进。不断有地雷被压爆，但可惜只是反步兵地雷，不要说89式战车，就是对‘豆’坦克和装甲车几乎没有杀伤力，只有伴随前进的步兵才有个别倒霉的被炸飞；不断有西北军士兵投掷手雷，但面对密集的日军火力‘射’击，成功击中日军装甲目标者寥寥无几；37高平两用炮？西北军连37战防炮甚至20小炮也没有啊？
在第2师团步兵伴随前进掩护下，第3、第4战车联队并列前行，一路压过国军数道残破的阵地，期间唯一的反战车壕沟及几条小河沟也只阻挡片刻，就被日军早有准备、伴随装甲部队前进的的第1机动工兵联队填平；西北军上下根本没见过这种场面，少数见过战车、装甲车的也不过是寥寥数辆，面对如此众多难以摧毁的钢铁野兽，即使以多年老兵组成的55军大部队也很快崩溃了，特别是平原地区可以远观敌军庞大的攻击阵容，巨大的威慑力导致大批西北军官兵乘着日军还未‘逼’近就跳出战壕和掩体逃跑，各级指挥官弹压不住后，或主动或被挟着加入逃跑的行列。于是，一个小时后日军装甲部队就压过石榴镇，宣告第29师主防御带崩盘。
稍微休整后日军第一战车团（日军中的“团”相当于旅，日军的“联队”才相当于团，但都比国军同级规模为大）在安冈中将指挥下，在刚换上阵的河村恭辅第1师团掩护下继续西进，几乎无损通过国军两道阵地之间向韩复榘的第二道防线冲去。但此时韩复榘已经跑路了，早有准备的三个师长甚至跑的更快，在一接到命令后就率领早已准备开拔的部队向北逃跑了；把还故作矜持的韩复榘‘弄’的尴尬不已，由于日军装甲部队比他预料快的多的速度从北面迂回‘逼’近，导致跑慢了一步的韩复榘只能改道南撤，本来担任预备队的手枪旅被拉上去掩护总部撤退。
上午11时，吴化文率部和日军在石湖镇遭遇，第4战车联队并未进镇而是在第49联队掩护下往西面绕行，投入石湖镇争夺的是第1联队的步兵，手枪旅凭借大量装备的驳壳枪及冲锋枪、手榴弹与‘精’锐的日军第1联队在房舍间大打出手，双方迅即死伤一片，‘精’贵的第1联队不愿死拼，河村恭辅更不愿拥有大量贵族官兵的第1联队损失而下令撤出镇中争夺；但镇外的战斗正好相反，跟随推进上来的第2师团第29联队对手枪旅第1团，在一部分战车掩护下，拿着手枪、哪怕是号称手枪之王的驳壳枪和部分冲锋枪的国军官兵也在远程上根本无法和步机枪对抗，加上战车炮和特重车载机枪在平原上的强大压制，第1团（原韩复榘警卫团）几乎立即就被打的溃不成军、四散逃跑；等镇里的吴化文得到报告下令撤退已经晚了，除先跑的第1团残部及拉在后面又抢先逃跑的部分直属队外，手枪旅主力已经被日军合围在石湖镇中；只日军为追赶韩复榘司令部和韩的主力各师并未立即对镇里发动进攻，只以部分部队看守、主力继续西进。
“总司令不要我们了。”
“要么战死要么投降，就两条路自己选。”
“日军怎么从东南面过来的？”
“曹福林见总司令一跑就放弃‘玉’平山、红土山跟着向南逃跑了，日军乘机过来想包饺子；总司令跑了，我们颠背。”
“总司令这一败一退也快完了，我们就是能跑出去也没好果子吃。”
“跑出去？现在才中午，天黑前根本没可能。”
“那我们就降了吧！反正投降的国军也不是我们一家。”
下午3时余，日军第1、第2师团和第1战车团组成的突击兵团冲过洪庄镇后，因大量战车需要保养维修才告第一天攻势结束；国军大败。