张治中是在青岛养病时得知卢沟桥事变的。枪声就是命令。
第二天他就拒绝医生的再三劝告，立即赶回南京。大战在即，南京政府任命他为京沪警备司令官。可他手上能掌握的部队不多，除了第87师、第88师和江苏及上海的几个保安队外，协同的炮兵和空军都调到华北去了。
去年12月发生西安事变时，从苏州调往西安的第36师还在西安没有回防。幸亏钟松第2师补充旅及时赶到，张治中命令其中一个团更换保安队服装，化装为上海保安队进驻虹桥、龙华西机场担任警戒。另一个团化装为宪兵开驻淞江。
8月11日，南京军委会决心围攻上海，立即发布命令：京沪杭地区为第三战区，冯玉祥任司令长官，顾祝同为副司令长官。令张治中率领第87、第88两师立即向上海挺进，以主力扫荡淞沪日本海军根据地，阻止后续日军登陆或乘机歼灭之。令在苏州的炮8团、蚌埠第56师、嘉兴炮2旅、南京第10团等部，星夜开赴苏州归张治中指挥。总兵力约五万人。
张治中接令后，于11日晚“以准备之火车、汽车输送现有军队至上海，置重点于江湾、杨树浦附近，准备对敌猛烈攻击，攻占敌军根据地而歼灭之。”
12日晨，张治中率第87师和第88师到达上海。上午，各部队均按命令到达指定位置，展开并占领攻击出发阵地。张治中司令部驻南翔；第87师指挥所驻大场；第88师指挥所驻真茹（后移闸北），闸北是上海市区制高点，可谓战略要地。张治中从战术要求出发，企图先发制敌，在日军无充分准备之前，出其不意攻其不备。
12日中午，张治中致电蒋介石、何应钦：“本军各部队在黄昏前输送、展开完毕，可否于明日（13日）拂晓前开始攻击？我空军明晨能否同时行动？乞示知。”
蒋介石从政略需要出发，因英美法德意等国代表组成的停战共同委员会正在开会，为避免造成不利的国际影响，则复电“希等候命令，并避免小部队冲突为要。”
海军司令官陈绍宽奉命于11日夜，撤除长江航标灯塔；12日，用招商局各轮船公司的船和海军老式舰艇沉于江底，封锁了长江航道。
随后，国民政府军委会下令，苏浙边区司令张发奎率第57师向浦东推进。第55师及独立第20旅调往上海南郊。第56师和61师进入上海北郊。炮兵第2旅山炮第3团由嘉兴向苏州开进。榴弹炮第10团由南京向苏州开进。第98师由汉口向南京开进。第56师及江苏省两个保安团，担任长江南岸江阴、浏河地区的江防。
接着，罗卓英第18军，周磊第6师，胡宗南第1军两个师，俞济时第58师及王耀武第51师，向上海集中。