蒋介石一走，唐生智一下子成了人们关注的焦点。有好心人不解地问唐生智：
“你一个聪明人，怎么会做这等蠢事？”唐生智淡淡地回了一句：“世界上有些事也是要蠢人办的。”
自从临危受命以后，唐生智有时也在想，自己也许真的很蠢，在危难之中以抱病之躯替蒋介石卖命，值得吗？可是，这种偏差又一次次被他自己否定了。自己在国家民族危难之中挺身而出，守的是我堂堂中华民国的首都，为的是为国家尽忠守节，岂是为他蒋介石一人卖命。每每想到这些，唐生智的心就十分的坦然，一股热血在周身激荡。
11月27日，南京卫戍司令长官唐生智上将公开会见国内外新闻记者，在频频闪动的镁光灯下，唐生智清瘦的脸上充满自信。
“本人奉命保卫南京至少有两件事有把握，第一，即本人所属部队替与南京共存亡，不惜牺牲于南京保卫战中；第二，此种牺牲将使敌人付出莫大之代价。”
为了表示破釜沉舟，背水一战的必死决心，唐生智要交通部长俞飞鹏把下关到浦口之间的渡轮停开，并下令所有军用民用大小船只一律交由宋希濂的36师严加看管。包括长官部在内，不准留有一条船，违令者以军法论处。伺时，还命令驻防江北的胡宗南的第1军，凡由南京向北方渡江的任何部队或者军人，一律制止，如不听从制止者，格杀勿论。此令一出，守城官兵一看退路已绝，只有抱定必死决心。唐生智的这道命令一下，顿时江面上空空荡荡，看不见一条船影，守城官兵个个坚守岗位不敢懈怠。就因这道命令，后来南京城破撤退之时，连唐生智自己也差点为找不到船而跑不出去。
唐生智决定固守南京以后，一改他过去只派少量部队守南京的主张，一再要求增加兵力。对此，蒋介石尽力满足，几乎把一切可以调动的兵力，包括从淞沪会战撤下来尚未休整补充的部队，都调去防守南京。南京防守的兵力越来越多，最后多达11万余人。
由蒋介石签署的委任唐生智为“南京卫戍司令长官”的命令下达之后，紧接着又宣布了刘兴、罗卓英为副司令长官，周斓为卫戍司令长官部参谋长，余念慈为副参谋长。
刘兴和周斓部是唐生智多年的老部下，曾经同生死共患难，唐生智特意推荐他们2人做自己的副手，蒋介石到了这种地步，自然尽力满足唐生智的要求。
刘兴号铁夫，湖南祁阳人，与唐生智是同乡。远在1916年唐生智任湖南督军署警卫团第3营营长的时候，就在唐生智手下当连长。后经唐生智提拔，从连长一步一步升任军长。抗战前原任军事参议院上将参议，在中日关系紧张时出任江防军总司令，江阴失守后退到南京。
周斓也是唐生智的同乡。唐生智任湘军第4师师长的时候，周斓曾任师参谋长、警备旅长，北伐以后，唐部扩编，周斓也一步步升到了军长。他和刘兴2人经历颇相似，此前，和刘兴一同在军事参议院任上将参议。
至于罗卓英又该另当别论了。他是陈诚的副手，陈诚是蒋介石的心腹，罗卓英自然也成了蒋介石的亲信。蒋介石把他安插在唐生智身边，不言自明，是用他来牵制唐生智。
余念慈是何应钦的人，此前任中将参议。
唐生智的卫戍司令长官部的几位正副长官们形成了一个“三国四方”的局面。唐生智心想，这仗还没打，就给我身边插了钉子，老蒋可真是秉性难移呀。
接下来，唐生智受命组织南京卫戍司令长官部。他很想找些老部下与他再共患难，可是今不如昔，明眼人谁还看不出来，以南京孤城抗击凶悍的日军无异于以卵击石。各个自顾不暇，谁还愿留在南京，甚至一些与唐生智亲近的人，关键时刻也各奔前程了。
此情此景，令唐生智不禁慨然长叹，倍感凄凉，这时候，他才真的体会到什么是孤家寡人的滋味了。费了九牛二虎之力，唐生智勉强把司令长官部组织起来了。
11月16日，国民政府军事委员会对日作战大本营发布南京卫戍部队战斗序列。
长官部下辖防守南京的部队为：桂永清的教导总队，第78军宋希濂的36师，第10军徐源泉的41、48师，第71军王敬久的87师、傈72军孙元良的8了师，以及宪兵的两个团，炮兵第8团的一个营。
后来，自淞沪担任掩护撤退的第74军、第66军、第83军还有第2军团的徐源泉部也先后秦令参加防守南京。
中国军队重兵集结，准备拼死固守，日军昼夜兼程气势汹汹，南京志在必得。
日军华中方面军兵分五路合围南京。1路是第11、第13、第16师团沿京沪铁路经丹阳、镇江、句容西进；第2路是第3、第9师团由金坛直扑南京；第3路是第10军第114师团沿宜兴、溧阳、溧水公路前进；第4路第6、第18师团沿宁国、芜湖公路进攻芜湖，包抄中国军队沿江西去的后路；第5路国琦支队从广德经朗溪、太平渡江，攻占浦口，切断南京守军渡江北去的退路。南京已处在日军四面包围之中。
这边唐生智也在调兵遣将，加紧设防。他把南京的防守阵地分为复廊阵地与外围阵地。复廊阵地在城外一线。唐生智把装备粮良战斗力强、号称蒋介石的“铁卫队”的教导总队放在中央；防守紫金山及城垣东部。左边是宋希濂的36师，防守红山、幕府山及城北地区；右边是孙元良的第88师，负责防守雨花台及城南地区。宪兵部队守卫清凉山。外围阵地由第2军团，第74军、第66军占领乌龙山炮台、栖霞山、句容、淳化、牛首山一线，构成半环形外围防御阵地。
12月7日凌晨，蒋介石的飞机飞走以后不久，天一大亮，涂着血红的太阳旗的日军飞机就出现在南京上空，一时间南京城炸弹横飞，火光冲天。敌机越来越猛烈的轰炸告诉人们，一场血战就要来临了。
唐生智的卫戍司令长官部就设在他自己百子亭的公馆里。昔日幽静的公馆现在充满了战时气氛，院子里挖了许多防空洞，四五门高射炮的炮口黑洞洞的直指天空。
白天，敌机整日狂轰滥炸，唐公馆的高射炮和全城各点的高炮一样不停地对空射击。长官部官兵简直分不清哪是炮声哪是炸弹爆炸声。人人都在紧张忙碌，大战来临之前的工作千头万绪，谁也顾不上管头上的敌机了。
突然一声巨响，震得整个公馆都似乎跳了起来。一颗炸弹不偏不倚落在公馆的房顶上，把一间办公室炸坏了一个角。幸好没伤着人。历经战阵的官兵们知道，这是敌机盲目投弹，大家并不惊慌，收拾一下又继续埋头工作。
日军飞机一般都是天一亮就来，一拨接一拨地狂轰滥炸，直到天黑以前才离去。
12月8日晚上11时左右，夜空中突然响起了凄厉的警报，警报声还没落，就听见日机的轰呜，紧接着就响起了炸弹爆炸声。
正在彻夜工作的长官部官兵们觉得这次轰炸有点儿不对劲，炸弹接二连三准确地落在唐公馆的周伺，巨大的爆炸声把玻璃震得粉碎，桌上的物品在空中乱飞。敌机扔完炸弹走了，不一会儿，几架飞机又接连在公馆附近上空盘旋侦察。参谋处第一科科长谭道平立即向仍在若无其事伏案工作的唐生智报告：“长官，我们的办公地点被日机发现了。”
唐生智抬起头来脸不变色地说：一我不能为日本的几颗炸弹搬出这屋子。如嫌办公狭窄，你们可以迁移到铁道部地下室去办公。我不能离开这里。罗卓英、刘兴两位副长官和我留在此地好了。”
于是，第二天，长官部大部分人员就都迁到铁道部地下室办公了。唐生智却仍然留在公馆里。
外围阵地已经和日军接上了火。南京城内都可以远远地听到激烈的枪炮声。
南京附近的外围工事，战前就已经由参谋部城塞组在外围沿大胜关——牛首山一方山——淳化镇——汤山——龙潭一线构筑有钢筋混凝土永久工事，没有轻重机枪掩体和观察所、指挥所、掩蔽部。淞沪会战开始后，日军侵略中国的野心毕露。于是，蒋介石赶紧责成南京警备司令部拟定南京防御计划，以备万一。
南京管备司令由宪兵司令谷正伦兼任。司令部没几个人，手底下实际能够指挥的只有两个宪兵团。接受任务以后，就以决战防御的目的，选定原参谋本部城塞组既设永久工事一线作为主阵地，也就是外围阵地。以雨花台、紫金山、银孔山、杨坊山、红土山、幕府山、乌龙山一线作为预备阵地，也称为复廊阵地。计划使用的兵力为5个军，其中一线阵地为3个军，预备队1个军，江北岸浦口1个军，总兵力为5个军共15个师。
这个计划经过军委会执行部请示大本营核准后，即由南京警备司令部制定阵地编成、火力配置及工事构筑计划。在制定计划时，才发现原来参谋本部城塞组构筑的既设永久工事，大部分根本没按纵深配备和侧射、斜射的火网要求构筑的。工事位置未注意隐蔽，大都选在山顶部或棱线部分，也没有一个阵地编成计划和要图，仅有一个工事位置图供参考。
“他妈的，参谋部这帮家伙简直是白痴！”警备司令部的参谋们气得大骂不止。没办法，这些花费巨大建成的钢筋混凝土永久工事成了摆设。除部分工事可作为观测、指挥所使用外，大多数都用不上，只好重新选定位置，另行构筑。但参谋处人手太少，派 不出人到现地普遍侦察，只由主管作战的参谋凭着五万分之一的地图标定位置。结果，这个事关南京存亡的南京防御计划中的阵地编成和火力配置，成了名符其实的纸上谈兵。
10月份，南京警备司令部改编为首都警卫军，谷正伦任军长，但是人员编制依旧，只是由军校分来几个毕业生到司令部担任绘图和兵力登记等工作。
南京防御计划虽已制定出来了，但大本营并未指派防守使用的部队。结果，谷正伦的首都警卫军实际上是个空架子。
南京城决战迫在眉睫的时候，谷正伦突然向蒋介石请求辞去首都警卫军军长的职务，原因是他的老毛病胃溃疡又犯了。结果，谷正伦带着他的宪兵司令部一起撤退到湖南去“养病”了。
原警卫军司令部参谋处人员编入了卫戍司令长官部。唐生智在决战前夕，把参谋等一干人召集起来，和大家推心置腹地说：
“谷司令有病到后方休养，防守南京的任务，只好由我承担起来了。我是统帅，守土有责，决心与南京共存亡。南京失守，我亦不生。你们是幕僚，和我所处地位不同，我不要求你们和我一道牺牲，万一城破，你们到时候还可以突围出去。我只要求你们在我活着的时候，坚持工作到底。”
唐生智的讲话声音虽然很低，却字字沉重，幕僚们听得真真切切。
“长官，我们愿和你一起战斗到底！”
唐生智和部下们的眼睛都湿润了。
南京外围阵地的战况很糟，纸上谈兵的阵地编成和火力配宜加上仓促修筑，其作战效用大打折扣，加上外围阵地的守军多是从上海败退的残缺部队，老兵很少，新兵大都尚未受过训练，战斗力很差。有的新兵刚刚学会放枪没两天就上了战场，手榴弹不拉火就扔了出去，要不就是扔在阵地上，反倒炸伤了自己人。但是守军们仍然顽强抵抗，最后终于不支。到12月8日，日军攻破了外围阵地，直扑南京近郊，古城的城墙已经遥遥在望了。
唐生智急命部队退守复廊阵地。伺时把部队重新部署：
右侧支队，固守板桥镇大山一线；
第74军的第51师、第58师固守牛首一带据点和河定桥一线；
第88师固守雨花台；
第71军的第87师固守河定桥至孩子里江南铁路北一线；
教导总队固守紫金山。
第2军团守杨坊山及乌龙山一线及乌龙山要塞；
第36师固守红山、幕府山一带；
第66军至大水关附近集结待命；
第83军的第156师及第36师一个团在青龙山、龙王山一线掩护撤退。又命在镇江的第103师、第112师向南京急进。
10几个师10多万人马齐集南京。除挹江门外，南京城门都紧闭，并用多层沙袋加固城门工事，守城部队严阵以待。中国军队在南京城四周收拢成一只巨大的拳头，就等着日军往这只铁拳上撞了。
12月9日，南京复廊战正式开始。
清晨，六七十架日机掩护着地面部队向中国军队的阵地发起猛攻。日军的炮弹炸弹铺天盖地在中国守军阵地和南京城内外炸响。
日军的一架飞机飞临南京城上空，盘旋一圈以后，投下了一包东西。奇怪，这东西落地以后并没炸，守城士兵跑过去一看，原来是一个空投袋，上书“南京卫戍司令长官唐生智收”。于是，赶紧送交司令长官部。
唐生智展开一看，只见上面写着“投降劝告书”几个大字。下面写道：
百万日军已席卷江南，南京城处于包围之中，由战局大势观之，今后交战有百害而无一利。惟江宁之地乃中部古城、民国首都、明孝陵、中山陵等古迹名胜猬集，颇具东亚文化精髓之感。日军对抵抗者虽极为峻烈而弗宽恕，然于无辜民众及无敌意中国军队，则以宽大处之，不加侵害；至于东亚文化，尤存保护之热心。贵军苟欲继续交战，南京则必难免于战祸，是使千载文化尽为灰烬，10年经营终成泡沫。故本司令官代表日军奉劝贵军，当和平开放南京城，然后按下办法处置。
大日本陆军总司令官松井石根
对本劝告的答复，当于12月10日正牛交至中山路句容道上的步哨线。若贵军派遣代表司令官的责任者时，本司令官亦准备派代表在该处于贵方签订有关南京城接收问题的必要协定。如果在上述指定时间内得不到任何答复，日军不得已将开始对南京城的进攻。
唐生智看罢冷笑一声，把劝降书撕得粉碎：“传我的命令，准备与日军决一死战。各部队要与阵地共存亡，擅自撤退者按连坐 法严惩不怠！”
日军劝降不成，恼羞成怒，向南京发起更加猛烈的进攻。一时间，南京城外炮声隆隆，杀声震天，天昏地暗，日月无光。10万中国军队与强大的日军展开了抗战以来绝无仅有的殊死搏斗。
城外，两军厮杀，血流成河。城内，唐生智沉着镇定，一如平日。
在隆隆的枪炮声中，唐生智照例每日傍晚在庭前散步，侍从身背大暖瓶，手捧茶壶和三炮台跟在后面服侍。每隔几分钟，唐生智就要用热毛巾擦擦脸，轻轻地品一口香茗，然后又不紧不慢地吐出一串串烟圈，那副悠然自得旁若无人的模样，仿佛这场血战根本就没有发生。