上海日军恼羞成怒，一面组织更新更大一轮血肉进攻，一面急呼国内增援。
陆相杉山元于10日内阁会议通过陆军部队动员出兵原则后，召集参谋本部作战第一部长石原莞尔、陆军次官梅津美治郎、作战课长武藤章等人商讨具体对策。
石原与梅津坚持避免日军两线作战，出兵应仅限于华北不扩及青岛、上海。主张“陆军不能出兵，侨民可由海军保护”。但陆相坚持出兵，而且武藤章也竭力将最强大的战斗力量派出。最后决定组成上海派遣军，以第三、第十一师团主力为基干，组成一个军的编制。
“派谁去指挥这个部队？这个人必须是熟悉华东地区情况的。”武藤急切询问道。
“松井石根大将！”杉山陆相说。“松井君有上海工作经验，我已奏请天皇，召回松井大将，派去上海。”
1937年8月14日，由中国西南游说归来，正在富士山麓山中湖畔别墅静养的松井石根，接到陆军大臣紧急召回电报，即刻上京领命。
15日上午10点，日本政府发表代替宣战诏书的“声明”声称：
“中国方面如此轻侮帝国，非法残暴无所不至，我在华侨民的生命财产，陷于危殆，帝国容忍已达极限。为膺惩中国军队之暴戾，促使南京政府反省，今已不得不采取断然措施。”
在随后召开的内阁会议上，杉山陆相发言提出：“对内对外关系均必须采取自主行动。各种事项应向战时体制转移。”