白崇禧三次紧急建议，终于使蒋介石定下撤退的决心，即便如此也为时晚了。
11月8日，日军第10军主力已渡过黄浦江，占领松江城。9日，再占枫泾，直指嘉兴、平望。至此，沪杭铁路已被切断，而北面日军也突破中国守军苏州河防线，淞沪地区中国军队腹背受敌，退路被切断，处境极其险恶。
8日晚，第3战区决定左右两作战军向吴福国防线转移。9日，张发奎指挥的右翼作战军奉命向青浦、白鹤港一线撤退，但命令下达太迟，致使各部队陷于极度混乱状态，各级司令部根本无法掌握其部队。有的部队未接到撤退命令，但看见友邻部队撒退，便也一起撤退。张发奎由于时间仓促，与下级部队联系困难，竟未对各部撤退路线，作明确指示，所有的部队均拥挤于公路上，身后日军谷寿夫的第6师团穷追不舍，空中又遭日机轰炸扫射，以致情形甚为混乱。部队在青浦、白鹤港无法立足，继续向吴福线退却。为掩护右翼军向后撒退，左翼军第15、21两集团军在新泾河一线坚守到12日夜始向吴福线转移，当面之敌未敢穷追。
苏州河方面日军自中国军队开始退却，即向南、向西前进。11日晚，中国在南市及浦东担任掩护之部队撤离，上海完全沦陷。
混乱的后撤退已使中国完全没有了初期作战的英勇形象。各部队为免于自己的部队陷入日军包围圈，争相夺路，拼命向前赶，已完全失去了控制。惯于冒险的日军派出数支小规模的挺进纵队，直插南翔至昆山公路，几乎给国军造成重大损失。
南翔西南角的苏州河畔，胡宗南的17军团司令部被军偷渡部队袭击，司令部和警卫连几乎被全歼，胡宗南只身逃出。南翔至昆山的公路上，19集团军总司令薛岳上将的轿车在日军机枪的猛烈扫射中起火，司机和卫士全被打死。薛岳命大，从车上跳入一条河沟里，竟奇迹般地活着逃回了南京……
13日，从华北调来的日军第16师团先头部队在白茆口、浒浦口附近登陆，与第40师展开激战。由于京沪铁路方面日军已由安亭向昆山进逼，而浒浦口登陆之敌又有截断支塘附近公路的可能，第3战区下令各部撤至乍浦、平湖、嘉善、吴县、福山一线，14日，左翼军除一部占领昆支线阵地外，主力转移至吴福线，当日，浒埔口登陆日军第16师团以一部攻吴福，主力指向常熟。第21集团军掩护部队遂放弃昆支线阵地，撤往常熟。次日日军占领昆山。敌第11师团于14日占领太仓后，为配合第16师团攻取常熟，以精锐一部从水上前进，向昆城猢西岸吴福线上另一据点莫城镇进攻。中国军队经数日血战后仓淬撤退，士气沮丧，部队完全脱离掌握。
到了吴福线，部队便傻了眼，国防工事大锁把门，工事破败不堪。更糟的是，先前工事的钥匙都由当地乡、保长拿着，前线战败，这些地方士绅早脚底上抹油，溜得无影无踪。工事打不开门，身后混乱的溃潮和日军追兵又至，部队立脚不住，再向后撤。可惜蒋介石花了数百万金钱、动用了4个师的兵力构筑的国防工事竟形同虚设。
数年后法国马其诺防线的悲剧提前在中国上演了。19日，日军分别攻占常熟、英城镇，苏州亦同时失陷。吴福线不守，中国军队撤向锡澄线。
此前，日军统帅部曾规定华中方面军作战地域为苏州——嘉兴一线以东，至19日其各部已进抵该线，但中国军仓惶溃逃，使华中方面军司令官无意停止前进，反而决定乘中国军队溃败混乱之机向西追击，以期一举攻占南京。
20日，日本参谋本部接到华中方面军关于决定向南京追击的报告，虽感到震惊，但随即表示同意。24日正式废除原作战地域之规定，使战争进一步扩大。
日军突破吴福线后继续西进。23日开始向锡澄线发起进攻。蒋介石眼见第一道国防线没发挥任何作用，急了眼了，向前方指挥官下令无论如何困难也必须死守现有阵地，但兵败如山倒，仗打到这份上了谁还听谁的。为夺路西逃，连长竟敢开枪打死友军的团长，这种时候这种部队还如何指望。溃退之势无法挽回。
25日无锡失陷。中国军队放弃锡澄线，一部沿京沪铁路向常州撤退，大部向南，经宜兴往浙赣边境之孝丰、宁国一带撤退。12月初，敌追兵又至，于是再退向宣城以西。
自锡澄线弃守后成为孤军的江阴要塞，从11月28日起受到日军围攻，中国守军打得英勇顽强，尤其海军牺牲惨烈。守军激战数日之后向镇江方向突围。12月2日，江阴要塞陷落。
右翼军11月9日起向乍平嘉国防线撤退，遭到由枫泾西侵之敌第6、第18师团追击。与敌激战至14日，嘉善失守。同时由青浦西进之敌亦攻占乎望。19日，苏嘉线与沪杭线交会点嘉兴被 日军攻陷，乍平嘉国防线被日军突破。日军大步西进追击，如入无人之境。12月初，日军折向宣城、芜湖。
淞沪之战从开局进攻死守防御，中国军都屡有上佳表现，但后期却由于蒋介石优柔寡断、指挥失当而造成兵败如山倒的大溃败局面。这不但使王敬久、孙元良、宋希濂等师及胡宗南军团损失惨重，更使南京失却了屏障。明眼人前后细想就不难发现，10年后蒋介石辽沈、淮海大决战惨败的影子，早在1937年岁末就曾在上海闪现过。
在同一地方连连摔倒，这是蒋介石军事上最拙劣之处。
战役上失败了，战略上蒋介石却不乏收获。长达3个月的淞沪会战，日军注意力被引向了江南，南京不知不觉中落入了蒋介石设下的陷阱，3个月的血战，日军“速战速决”的神化已化为泡影。中国军队英勇奋战，日军不得不增兵至30万，据日军部公布的材料，至11月8日，日军伤亡已近10万。此次会战鼓舞了全国人民的抗日热情，也为沿海工业内迁、保存经济实力赢得了时间。
空前惨烈的大血战，也使中国军付出了惨重的代价。3个月时间，我军将士阵亡达二三十万人，其中黄梅兴、蔡炳炎、杨杰、秦霖、庞家桢、官惠民、吴克仁、吴继光等10余名将军血洒淞沪，取义成仁。
淞沪会战，中国军人血肉之躯再筑长城，英勇悲壮当垂名青史。
淞沪会战，高层决策者指挥失误、当撒不撒酿成惨剧，也不该忘。
一句话，淞沪会战有胜有败，美中不足。