上任仅11天，组织了两次进攻，均被19路军击败的日本海军中将野村吉三郎，于3月15日，与在他组织的战斗中死亡和负伤的日军一起，乘一艘运输舰向日本驶去。

途中，他被知告，参谋本部已将其第三舰队司令职务撤销。

就在野村在海上痛苦反思失败和猜测等待他的命运时，日军第9师团长植田谦吉中将被任命为上海日军总司令，统领驻沪海陆空军。他率万余名日军赴沪上任56岁的植田是日军老资格陆军将领之一，他在国内每天认真阅读上海方面的战报，对海军将领指挥地面作战深为不满。此次日军参谋本部让他领衔，也是因为上海作战主要是地面战斗，派出陆军将领负责指挥则可加大胜利把握。

植田倚仗优势装备和倍于19路军的兵力，首先采取恫赫政策。2月18日，他以总司令名义给蔡廷锴发出“最后通牒”，限令中队于2月20日前撤出上海。“通牒”送到19路军指挥部时，蔡廷正在与师长们研究作战布署。他问大家如何答复这份荒谬绝伦、无耻之尤的东西。众将领几乎是齐声说：“用炮轰！”

于是，中队的所有大炮一齐朝着日军的兵营、阵地、指挥所、军舰怒吼。用这种特殊的“语言”给植田了一个特殊的“答复”

2月18日，张治中将军率第5军到达淞沪前线。第5军接替了上海防线左翼的江湾、庙行、蕴藻浜至吴淞的一线阵地。第5军官兵早就憋足了劲来打鬼子，这次来到前线，部队士气高昂，决心与侵略者一决雌雄。

植田推翻了前任的作战方案，制定了将进攻重点放在闸北与吴淞之间的江湾一带的所谓“中央突破”计划。2月20日晨，植田下令开始了对上海的第三次总攻，一阵狂风暴雨般的炮击之后，万余名日军在刚从日本调来、首次使用于战场的坦克的掩护下，分两路向江湾杀来。

植田的指挥习惯是紧跟在冲在最前面的部队之后，进行直接的目视指挥。这天他把指挥部设在江湾附近的一间小土屋里，亲自向攻击部队下达战斗命令。

攻击部队出发不久步兵前面的坦克在我军阵地前沿压发了地雷，“轰隆”、“轰隆”几声爆炸，坦克变成一堆废铁，我军向坦克后面的日军猛烈开火。

冲在前面的日军是植田亲自训练出来的善长攻坚作战的第7联队空闲升第2大队，他们听见枪声立即卧倒散开，很快形成战斗队形，几个小组交替掩护，不断寻机跃进，很快攻到阵地前沿。

我军见状，纷纷持枪跃出战壕，冲入敌群展开肉搏。由于敌我混战在一起，后面的日军无法展开火力，两军在阵地上杀得难解难分。

时至傍晚，两路日军的数次攻势都被我军击破，空闲升第2大队受重创撤出战斗，植田感到这回确实遇到强硬的对手了。

2月21日，植田指挥7000多名日军在飞机和舰炮配合下，向地域开阔，比较容易展开兵力的庙行一带实施强攻。这一带是整个防线的重点地段，我军以钢筋水泥和多层铁丝网筑起坚固的封锁线，日军派工兵分队多次进行爆破都没有成功。直到夜晚日军毫无战果。

日军工兵小队长东岛少尉所率领的17人只剩下预备班的三名新兵。望着手表显示出的离限定越来越近的时间，东岛扑通一声跪在这三个人面前，头重重的一低说：“拜托了！”

名叫作江、北川和江下的这三名新兵十分害怕，但激战之际军令难违，于是便带上爆破器材和烈性炸药，战战兢兢地向守军阵地爬去。正值深夜，由于害怕和没有爆破经验，三人不敢按《工兵战斗操典》规定进行单兵行动，而是挤在起，互相拉扯着、鼓励着向前摸索。好不容易钻过两道铁丝网时，他们被守军发现。

当守军碉堡中的机枪向他们扫来时，他们吓得大哭，抱成一团，守军的枪弹打中了他们携带的爆破器材，引起烈性炸药的剧烈爆炸。铁丝刚封锁线被炸开了一个十几米宽的缺口，后面的几十名日军乘机冲了过来，但因这次爆破成功出人意料，日军没有充分准备，几十人个很快打被死打伤大部，其余的忙撤了回去。

这个在战斗中发生的小插曲本来没有什么特别，但由于连续的失败，日军士兵士气低落，日军领导层极其需要一些实例进行宣传鼓动。于是这三个工兵一夜之间变成了主动以死效忠天皇”的“肉弹三勇士”，三个无可奈何，不懂军事技术的新兵被加工传成完全另外的样子：

“接到爆破任务后，作江、北川、江下三人抱定了必死、必成的信念，将各自的后事托付给同乡战友，并将尚剩的香烟、衣物分给其他伙伴，在喝了诀别酒之后，即携带爆破器材于22日凌晨3时30分（注：这个时间是对的）利用晨月的微光，继续对当面约30米外之铁丝网等物作了强行爆破。三人到达预定位置后，突然不顾一切，抱着已引燃导火索的炸药包向前突进，结果铁丝网被炸开各约10余公尺宽的两处，作江等三人亦同时被炸为碎片。攻击部队由三勇士的血肉开辟之突破口冲进敌人阵地。作江、北川、江下三肉弹之壮举，体现了皇军之无畏忠勇与大和魂之真姿。…”

（据说，“肉弹三勇士”至今仍被日军做为英雄贡奉着，历史，唉！可怜的历史呵）

2月22口黎明来临时，我第5军88师262、264两旅官兵与进攻江湾、庙行的日军苦战一个昼夜，阵地前沿一线堑中到处铺着战死者的尸体，已分辨不清是哪国的军人。

天色大亮时，庙行阵地仅存的三十几名守军弹药全部打光，从附近尸体上取下的手榴弹和枪弹也已打光。他们默默地上好刺刀，望着密密麻麻走过来的鬼子，准备着最后的一搏。

就在植田挥动军刀指挥部下占领我军阵地时，突然日军两翼枪声大作。原来蔡廷锴见庙行危急，便与张治中会商，令19路军61师张炎旅和第5军87师宋希廉旅从两翼包抄日军。

攻击庙行的日军早已疲惫不堪，根本无力抵御两支援军的夹击，植田下令回撤为时已晚，日军乱得无法组织，他只好带着一小股日军和指挥组的人马夺路突围出去。

2000多日军被包围在不足3平方公里的地带，蔡廷锴和张治中亲自督战，我军官兵又一次抓住“痛打落水狗”的机会，一阵血战，枪声、爆炸声密得如同刮起狂风。1小时30分钟后，战斗胜利结束。日军大部被歼灭，部份被生俘。昨日受重创的空闲升第2大队就此被消灭，大队长空闲升受伤被俘。这一仗再次打出中队的戚风，历史上称为“庙行大捷”。

据记载，空闲升自被俘后再也没说过一句话，总是一个人沉思默想。后来上海停战，国民政府释放了日军战俘，空闲获释后仍终日不语，在被送回国内治伤的前一天晚上自杀身亡。

植田的总进攻以总溃败而告结束。几昼夜激战中，我军共毙敌3000余名，“庙行大捷”当夜，一群日军散兵溜到杨树浦汇山码头，悄悄打听有没有回日本的船，想逃跑回国。