發生過程：

1月28日23時30分，日軍海軍陸戰隊2300人在裝甲車掩護下，沿北四川路（公共租界北區的越界築路，已多次劃為日軍防區）西側的每一條支路：靶子路（今上海市虹口區武進路）、虯江路、橫?路等等，向西佔領淞滬鐵路防線，在天通庵車站與國軍十九路軍開戰，一二八事變正式爆發。

1月29日凌晨，日機從停泊在黃浦江上的「能登呂」號水上飛機航空母艦起飛轟炸閘北華界，閘北多處燃燒，包括商務印書館及藏書超過三十萬冊、中國最大的私人圖書館－東方圖書館均被炸毀。但日本陸戰隊並未能成功奪佔北站。

1月29日，國民政府軍事委員會公推蔣介石、馮玉祥、閻錫山、張學良為委員，負責調動軍隊，指揮滬戰。蔣介石自下野後正式復出，制定對日應對原則為「一面預備交涉，一面積極抵抗」。

1月30日，蔣介石發表告全國將士電，要求將士「淬厲奮發，敵愾同讎……枕戈待命，以救危亡」。同日，國民政府發布《遷都洛陽宣言》，即日起國民政府各院、部、會開始遷往洛陽，軍委會和外交部留駐南京，為長期抗戰做準備。前方軍隊由軍政部長何應欽和參謀總長朱培德共同指揮。

1月31日，日本第三艦隊開抵上海，有巡洋艦4艘、驅逐艦4艘、航空母艦2艘及海軍陸戰隊7000餘人。指揮官從第一遣外艦隊司令關海軍少將鹽澤幸一改由第三艦隊司令官海軍中將野村吉三郎擔任。

2月1日，日本軍艦從長江上炮轟首都南京。中央軍嫡系的國軍第八十八師師長俞濟時自請前往上海支援屬於粵軍系統的十九路軍，獲蔣介石同意後前往蘇州崑山集合。

2月2日，日軍多次進攻吳淞，均被擊退。由於戰事僵持，日本海軍的陸戰能量無法有效壓制十九路軍，日本政府決定派遣第九師團與混成24旅團(由第12師團所屬之24旅為核心部隊，搭配支援兵種組成之加強旅)至上海支援海軍作戰；陸戰指揮權轉移給陸軍第9師團師長植田謙吉接任。

2月4日，國民政府軍委會劃分全國為4個防衛區：第一防衛區，黃河以北，張學良為司令長官；第二防衛區，黃河以南，長江以北，蔣介石為司令長官；第三防衛區，長江以南與閩浙兩省，何應欽為司令長官；第四防衛區，兩廣，陳濟棠為司令長官。同時令川、湘、贛、黔、鄂、陝、豫各省出兵做總預備隊。

2月5日，得知日本陸軍由本土調滬後，軍委會委員蔣介石自洛陽致電何應欽，指示如日本派陸軍登陸，中國空軍即參戰，並致電慰問十九路軍蔣光鼐、蔡廷鍇、戴戟。同日，第八十八師（欠一個團）抵達蘇州。6日，蔣介石命令第八十七師二六一旅自南京增援至崑山，部隊於7日抵達崑山。

2月8日，蔣介石批示何應欽調炮兵一個營以增援十九路軍。9日，蔣介石調動國軍第一師（師長胡宗南）、第七師（師長王均）準備增援上海十九路軍。

2月13日，日軍混成第24旅團在薀藻?曹家橋偷渡成功後，在永安紗廠門前被國軍重兵包圍，又有60名敢死隊員實施自殺攻擊，1600日軍全軍覆沒。日軍遭受重創，企圖一舉佔領吳淞的夢想破滅。

2月14日，蔣介石將已抵達上海附近的第八十八、八十七師合編為第五軍，任命請纓抗日的張治中任第五軍軍長，歸第十九路軍統一指揮，接替從江灣北端經廟行至吳淞西端的防線，為左翼軍。第十九路軍為右翼軍，擔負江灣、大場以南及上海市區的防禦。

因正在江西剿共的國軍需調往上海浙江，同時國民政府正遷都洛陽，皆需費用，但因連年戰亂和1931年江淮大水災，政府財政困乏，2月11日，中央軍嫡系的第十八軍軍長陳誠自江西吉安致電蔣介石，稱部隊已經欠餉近2個月，伙食無著。2月16日蔣介石電財政部長宋子文，要求務必設法從南昌運存一千萬元，鄭州運存二千萬元之中央鈔票。

2月18日，日軍第9師團以避免戰事擴張為由，要求十九路軍指揮官蔡廷鍇沿租界後退20公里，遭十九路軍拒絕。

2月20日，日軍對國民革命軍發動總攻擊。日軍第9師團下轄第7聯隊之第2大隊大隊長空閑昇少校因重傷在2月22日遭國軍俘虜，同日，混成24旅所屬工兵為突破防禦陣地而發動自殺攻擊(爆彈三勇士)。

2月21日，因應日軍攻勢，蔣介石下令調衛立煌第十四軍所轄第十師（師長李默庵）、第八十三師（師長蔣伏生）入浙增援上海作戰，同時命陳誠第十八軍，必要時先擊退進攻贛州的共軍後迅速馳援上海。

2月23日，蔣介石下令第九師（師長蔣鼎文）3月3日前集中到杭州地區增援上海作戰。為補充十九路軍的傷亡，蔣介石多次下令各地向十九路軍輸送兵源，包括2月15日上官雲相自蚌埠輸送500現役兵，2月17日梁冠英自清江浦輸送500徒手兵，2月19日劉峙自河南輸送1000現役徒手兵。

2月24日，日軍決定再度擴大作戰規模，自日本本土抽調第11師團與第14師團與已參戰的部隊合組為上海派遣軍，由陸軍大將、前陸軍大臣白川義則擔任指揮官，數度增兵後日方投入兵力超過三個師團七萬人，並兼以海空軍、戰車助戰。

3月1日，日本增援部隊在自上海戰線後方太倉瀏河登陸，十九路軍腹背受敵，為避免遭合圍殲滅，3月3日全線撤退。

十九路軍撤退之後，日軍發布戰鬥中止命令，雙方進入對峙狀態，一二八事變至此告一段落。

由於上海的戰事讓長江航運中斷，列強位於華中的利益受損，於是逼迫日本政府談判。此時中方仍不敢掉以輕心，指示增援到杭州的第九、第十師秘密停駐於杭州以西三十里，國民政府軍委會亦制定了第二期作戰方案。

3月24日，中日在英、美、法、意各國調停之下於在上海談判，5月5日簽署《淞滬停戰協定》。日軍返回戰前防區（上海公共租界北區、東區及其越界築路地帶），國軍暫留現駐地（京滬鐵路上的安亭鎮至長江邊的滸浦一線），交戰區劃為非武裝地區。

歷史影響：

1. 國際上出面調停上海的戰火，但是對於東北卻採取了放任的態度。日本成功轉移中國和西方列強的焦點，完成了籌備偽滿洲國的工作。1932年3月1日，偽滿洲國宣佈成立，日本成功在東北扶植了傀儡政權。

2. 依據《淞滬停戰協定》，表面上日本的地界與中國的行政權恢復到事變爆發前的狀態，但是協定第一條規定「關於停戰情形，遇有疑問發生時，由與會友邦代表查明之」，第二條稱「中國軍隊在本協定所涉及區域內之常態恢復，未經決定辦法以前，留駐其現在地位」。在中國領土發生的停戰疑問，卻必須經由第三國查明處理，顯然侵犯了中國的主權。（中國軍隊後來是以保安隊的名義進入所謂疑問的區域。）

3. 一二八淞滬抗戰後，日軍依舊依據以往的條約在上海租界仍保有一定的陸戰隊兵力，據日本防衛廳《中國事變海軍作戰史》第156頁記載，1937年八一三淞滬會戰前，日軍在上海保有陸戰隊2200餘人。（該數字與一二八事變前的日軍駐滬陸戰隊人數差不多。見海軍作戰史119頁）

4. 一二八事變前，蔣介石下野，國民黨內寧粵對峙並未結束，群龍無首。事變後，國民黨各派系達成了一定程度的團結，汪蔣合作，蔣介石復出，自此南京政府的地位相對穩固。而國內各階層、各界人士，也因支援淞滬抗戰，激發了民族精神，促進了團結。

5. 建立了抗戰的信心，轉變了國際觀念。中國自鴉片戰爭以來，對外戰爭幾乎逢戰必敗，而且幾乎每次都以割地賠款告終。淞滬抗戰期間，國軍屢挫強敵，迫使日軍三易主帥，而最後的停戰協議中，亦無割地賠款條款，實為百年來罕見。且一二八抗戰中，十九路軍和第五軍雖然武器裝備遠不如敵軍，但表現出高度愛國熱情和抗日救國的英勇犧牲精神，加上廣大人民的支援，使中國軍隊發揮出強大的戰鬥力，也在一定程度上改變了自清末以來西方人輕視中國軍隊的心理，提高了中國軍隊的形象和國際觀感。

6. 使國民政府確立「攘外必先安內」政策。在事變發生後，蔣介石先後命令空軍、炮兵部隊和第五軍增援十九路軍並實際到位參戰。但先後從河南、安徽、江西等地抽調的第十師、第八十三師、第一師、第九師、第四十七師和陳誠第十八軍（當時下轄第十一師、第十四師、第五十二師共三個師）等部隊，卻因為交通問題和共軍的牽制，均未能在停戰前到位。如蔣鼎文第九師曾奉命馳援淞滬，限於2月20日以前到達，只因交通阻絕及共軍跟蹤追擊，沿路且戰且走並不時回師抄擊，雖然避免被共軍殲滅的危機，但趕到上海附近已是三月七日，戰爭已然結束。國民黨指責中共在「九一八」、「一二八」兩次事變時，趁國軍奮戰之時擴大叛亂，使國軍難以全力抵禦外侮，因此1932年6月9日，蔣介石在廬山召開“五省「剿匪」會議”，宣佈「攘外必先安內」政策。6月11日，國民政府行政院長汪精衛在北平外交大樓接見新聞記者，以江西共軍在淞滬抗戰中不僅不支持抗戰反而攻擊國軍為由，說：「中央認定不‘剿共’不能抗日，故派蔣委員長、何應欽同志擔任剿匪工作，努力進行，務期消滅。」（《抗日必須“剿共”》，《大公報》，1932年6月12日）