日军试探性进攻退下去后，谷寿夫询问空军部队什么时候到达战场。军部来电半个小时后战机才能赶到战场。谷寿夫命令进攻部队准备，命令重炮旅无差别炮击。军部内张世英放下电话道：“军长，日军发动了一次试探性进攻撤退了，看来日军很狡猾。”“日军第2波攻击要等待空中支援，命令各部注意防空。”肖克判断日军试探进攻受阻，肯定的等待空中支援。
果不其然，日军炮击开始不久，几十架日军战机飞到战场上空，伴随飞机的啸音，日军轰战机开始俯冲轰炸。为了干扰日军轰战机准确投弹，对空掩护分队开始射击，顿时几十挺轻机枪组成交叉火力。八路军野战部队由于机动作战原因，没有装备高射机枪，但是演练过对空防御。很快日机机身有中弹的，见此情景日机飞行员不敢低空轰炸，只好改为水平轰炸。
日军炮火延伸后，一轮猛烈的攻击上演。日军分散兵线缓慢向前推进，可是八路军阵地上密集的弹雨，压得日军冲锋部队简直像蜗牛在爬。某阵地上，一名士兵一边瞄准射击一边大声嘟囔：“老子干掉三名日军了，小鬼子没有什么了不起的。”这时日军一发炮弹在不远处爆炸，爆炸的气浪把这名士兵掀到在地。士兵从尘土抬起头，忽然意识到几米外机枪停止射击。
脑袋有些晕晕乎乎，定情一看两名机枪手已经牺牲。条件反射这名士兵翻滚到机枪阵地上，顿时轻机枪又开始吼叫起来。日军这一轮进攻持续了一个小时，攻击无果被迫退下去。下午，谷寿夫又换了一支联队继续发动攻击。日军战机分批次赶到战场支援作战，战斗进入惨烈阶段。日军的强悍、八路军的顽强，旗鼓相当，双方的损失都在递增，而作为进攻一方日军士兵的锐气受到打击。
全公亭第10军司令部内，司令官柳川平助接到司令部的电文，得知北线也加强了攻势，同时得知支那军队在枫泾车站设防，知道第6师团无法分兵。随即命令第18师团尽快在朱泾一线发动攻势，同时命令谷寿夫加大攻击力度，尽快突破兴塔防线。于此同时谷寿夫命令第114师团尽快完成集结，攻占枫泾车站完成对八路军的合围，顿时淞沪战场上小小的兴塔成为瞩目的焦点。
司令官柳川平助不敢大意，他命令舰队依然停留在海面上，同时命令日军第9旅团，加强对全公亭西侧防御。如果支那军队突然从西面发动反击，情况危机时，务必保证有一条海上撤退的路线，因此柳川平助不敢投入全部兵力向兴塔一线攻击。
当天下午在东线，日军第18师团对朱泾发起攻势，东西两线日军攻势如潮，战斗很快进入残酷阶段。日军的支援战机毕竟数量有限，主要针对兴塔主阵地展开空袭，因此朱泾方向没有战机实施空中支援，再加上炮火支援的是日军独立山炮第2团，重火力打击力度明显不够，尽管攻势如潮威胁不大。而焦点依然在兴塔方向，当天下午，师团长谷寿夫，命令投入重兵不分批次的发动狂攻，战斗进入惨烈状态。