Siły chińskie były wyposażone głównie w broń małokalibrową, stawiając czoła znacznie potężniejszym siłom powietrznym, morskim i pancernym Japonii. Ostatecznie Szanghaj upadł, a Chiny straciły znaczną część swoich najlepszych żołnierzy – elitarnych dywizji wyszkolonych i wyposażonych przez Niemców – nie uzyskując jednocześnie niemal żadnej reakcji międzynarodowej. Jednak twardy opór stawiany przez siły chińskie w ciągu trzech miesięcy krwawej bitwy zszokował Japończyków, którzy wcześniej wierzyli, że mogą zdobyć Szanghaj w kilka dni, a całe Chiny podbić w ciągu paru miesięcy.
Bitwę można podzielić na trzy etapy, w których w sumie wzięło udział około miliona żołnierzy. Pierwszy etap trwał od 13 do 22 sierpnia 1937 roku, podczas którego chińska Narodowa Armia Rewolucyjna oblegała oddziały japońskiej piechoty morskiej stacjonujące w Szanghaju, tocząc krwawe walki w mieście i próbując wyprzeć z niego przeciwnika. Drugi etap trwał od 23 sierpnia do 26 października 1937 roku, podczas którego Japończycy rozpoczęli desanty na wybrzeżu Jiangsu, a obie armie zwarły się w walkach o każdy dom w regionie rzecznym na północ od Szanghaju.