淞沪会战最后时期国军强弩之末，在战役目地完全达到的情况下，为了长期抗战保存实力，国军考虑立即主动向后方撤退转移。陈诚在10月底提出撤退计划，蒋介石一直拖到11月5日日军强行登陆金山卫，将近一个星期没下达总撤退令。

因为国联9月13日大会开幕，并且正式接受了中国的申诉。期间各国都谴责了日军对平民区轰炸的暴行，甚至连德国和意大利都提出抗议。不过在日本尽力破坏下，没有达成对日本的经济制裁和对中国的公开援助。不过这个问题推迟到在布鲁塞尔召开的“九国公约组织”会议再讨论。所谓九国是指美、英、法、意、日、荷、比、葡、中9国，包括了全部在中国有既得利益的列强。11月3日召开的这个会议中日都非常重视。蒋介石希望能够通过列强压力迫使日军撤军，至少能对日本的经济军事制裁和对中国的援助。在这种情况下果国军不能马上全面退出上海，否则就是又一个“九一八事变”。当时中国要求国联开大会讨论此事但东北迅速沦陷，英法列强表示就算想采用外交手段也无能外力了。

张学良不抵抗造成了既成事实，蒋介石本次亲自指挥让国军继续守上10天，等到11月10日前后九国公约组织讨论有了结果。另外就是为撤退人员物资再争取一些时间。最终会议在11月15日才作出结论，日军入侵中国“给各国人民带来一种恐惧感和愤慨，让整个世界感到不安和犹豫”。道义上列强均站在中国一边，但中国最需要的公开援助和制裁日本，列强畏惧日军危及自己在东南亚的利益没同意。但是会后列强开始半公开的援助中国。以美国为例通过高价购买了3亿盎司的白银，支付给中国1亿3800万美元的现款，其中高达4800万美元购买20个师的军火物资，弥补了淞沪会战中的严重损失。

总撤退时间推迟造成国军部队撤退相当慌乱，但大部队撤离这也是正常现象。日本军部准备在11月14日前后，以第16师团主力3万多兵力，沿着长江西进，在太仓的白茆港登陆向常熟无锡进攻。切断国军后撤的沪宁公路从侧后方攻破，国军在沪宁防线第一道防线吴福线和第二道防线锡澄线。当时上海北面是长江和日军约30万大军，东面是大海，南面又有金山卫登陆的10多万日军，西面仅剩一条公路可以后撤。60多万中央军和地方军阀最为精锐的部队，数量也占当时可以使用部队的六成，如果一下子被围歼了抗战也别打了。撤退比较顺利的是陈诚薛岳领导的左翼军。由于主要是中央军部队素质高，薛岳指挥有方部队逐次掩护，向吴福线阵地后撤没有出现混乱情况。

张发奎的右翼军多数是杂牌军难于指挥比较混乱。一来右翼军是日军主攻方向新登陆的日军高达10万人，右翼军兵力不到10万人撤退很困难。当时从南线撤退只有一条公路可以供大部队通行，公路沿途桥梁都安排了工兵设定了爆破时间，几十万官兵百姓沿着一条道路后撤秩序混乱。上海作战国军部队损伤太重，基层营连排长基本打光，团长一级都伤亡大半，部队建制混乱下阵地战还能顶住，但是大撤退下建制混乱，新提拔上来的军官指挥不了部队。

各部终于撤到“吴福线”的时候大失所望，由于缺乏资金总共投入几百万美元，整个战线谈不上完成，仅有些钢筋水泥结构的重机枪和平射炮工事而已，甚至连使用轻机枪的碉堡也没有修建。连战壕都是战役打响后临时挖的。整条战线并没有轻机枪工事火力点不多。钢筋水泥工事修建在制高点上，虽便于发挥火力却成了日军火炮的靶子。而且吴福线锡澄线仅有一道正面防线，后方根本没有纵深阵地，一点被突破全线崩溃原因是国力衰弱没钱修。

之前防守阵线的部队都被调到淞沪前线，日军逼近吴福线的总兵力不下20万人，而退守到此处的国军只有10多万人，而且很多部队没有摆脱日军追击。经过3个月激战很多部队没有按照计划赶到阵地。当时武器都在前一段作战中消耗殆尽，防线本身根本没有武器补充。况且吴福线和锡澄线先北边是长江，日军在正面攻击福线的同时，又在吴福线后方强行登陆迂回包抄。中岛今朝吾的第16师团于11月13日在长江南岸的太仓市白茆口、东旧堂、日艾堂一带登陆后，于16日占领常熟的福山港，19日占领了常熟城，吴福线侧翼被攻破。陈诚急调廖磊21集团军和江防部队反击，依靠这条吴福线帮助国军死守了5天之久，19日常熟苏州都被日军攻陷，薛岳率部后退至锡澄线。日军紧随追击，双方在锡澄线激战到25日，。吴福线锡澄线的防御作战很激烈的，日军的南线北线追击部队伤亡总数也有1万多人。

日军继续进攻江阴要塞，守军是东北军霍守义师和贵州军何知重师，以及要塞守备队。在这三支部队的顽强防守下，江阴要塞坚持了7天之久。由于江阴要塞扼守长江一线，如果不攻占它日军就无法从南京北面封锁长江。日军调用海陆空三军围攻江阴要塞，守军2个师共1万多守备部队伤亡很大。东北军112师这边伤亡三分之一，连霍守义师长自己也中弹受伤。贵州军103师基本打光，全师两个旅的4个团长中牺牲了2个，14个营长伤亡13个，全师本来是5000多人撤到江西仅剩5百多人。日军损失也不轻，还有数艘军舰被要塞炮击伤。

衰弱不堪的民国海军在江阴一线，拼死抵抗日军飞机和军舰的进攻，拼死作战下不是被击沉就是自沉，这些所谓轻型巡洋舰都是清朝后期遗留下来，死守江阴要塞为南京保卫战争取了宝贵的时间。如果该要塞随便被日军攻占，那么国军至少有4万多人会失陷在南京。由此在北线撤退的国军左翼军和中央军大部队撤退成功，除一部奉命回南京参加南京保卫战以外，大部分绕过南京撤到安徽和浙江边境。此次大撤退并并非大溃败，只是撤退过程比较混乱，在撤退计划执行上行之有效，而且实际防御还是很顽强的。

日军新登陆的3个师团绕过南京一举占领广德，芜湖，将国军几十万大军包围在沪宁一线吃掉。这线战斗也非常激烈，驻守此处以湘军，桂军，川军为主力的国军奋力抵抗，以重大伤亡瓦解了日军的大包抄意图。南线也有两条防线，分别是乍浦至嘉善的乍嘉线，苏州至嘉兴的苏嘉线也是战前修筑的防御工事。这一线日军攻击的势头比北线还要猛烈，北线日军大部由于经过3个月激战，伤亡惨重下大部进攻力乏力。