8月9日下午5时，日本海军陆战队驻沪西的第1中队中队长大山勇夫中尉率一等兵斋藤与藏，全副武装，驾驶军用摩托车强行闯入虹桥机场，我国机场卫兵示意停车，这两名日军竟然不听制止将摩托车开足马力朝警戒线猛冲过来。在机场执行警卫任务的卫兵就是化装为保安部队的刚刚调入上海准备应战的钟松独立第2旅士兵，这些士兵平日恨透了日本鬼子，正憋足劲要和日军大打一场，此时见这两个鬼子兵横冲直撞，早已怒从心头起，当即开枪将其击毙。
在验尸时，发现其中一人衣袋内有两张印有“海军中尉大山勇夫”字样的名片。
事件发生后，上海市市长俞鸿钧以电话通知日本驻上海总领事冈本季正，请他派人前往处理。
8月10日，中日双方同至现场调查，确定大山、斋藤均因头部被击穿而死。调查结束时，日本海军武官本田少将对报界发表了带恐吓性的谈话，声称决不让死者作无意义的牺牲。
8月11日，冈本在会见俞鸿钧时提出：着日本海军制服的军人被中队所杀，这是对皇军的极大侮辱，此事已引起全日本的愤怒冈本提出，在本案进行正式交涉前，中国方面必须做到两条：
一、撒退保安队。
二、拆除保安队设置的所有防御工事
俞鸿钧正告冈本，此次纠纷的起因是日本军人非法闯入我国禁区，我保安人员理应履行职责进行防守。虹桥机场是中国领土，日方无权要求中方保安人员撤退。这位风度翩翩的上海市长极富外交才华，此时他板起面孔，警告冈本，如日侨与日军不守秩序任意挑衅，纠纷恐将难免，请总领事先生好自为之。
“虹桥机场事件”见诸报端后，上海市民纷纷抗议日军挑衅，并采取一致行动，自8月10日起不向日本人出售大米及其他食物。使日本领事馆不得不采取应急措施，调出驻沪日军的存粮，定量向侨民供应。
此时，日军在华北战场已占领我国平津地区，并作扩大侵略的准备，自8月5日起，日本频繁出动侦察飞机对我江浙地区进行侦察，日本在地面和海面加紧集结兵力，大战在所难免。根据这些情况，南京国民政府军委会于8月11日晚下令，向上海调集部队围攻日军。命令的主要内容是：
一、京沪警备司令张治中率集结于无锡、苏州、常熟之王敬久第87师、孙元良第88师及配属部队向上海之预定围攻线开进，准备围攻上海之敌军。
二、刘和鼎第39军集结于蚌埠地区之刘尚志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。
三、在嘉兴之炮兵第2旅山炮第3团，在南京的15公分口径榴弹炮第10团，由南京、宜兴向苏州开进，归京沪警备司令部指挥。
第二天，军委会又命令在汉口的夏楚中第98师水运至南京，在嘉兴的阮肇昌之57师第169旅以火车运至上海龙华；因去年“西安事变”调至西安的宋希濂第36师经陇海路运至上海。
张治中和他的参谋长徐权，将京沪警备司令部从苏州市内的留园向前移至上海以西的南翔。
当时驻在沪杭铁路沿线的部队，是苏浙边区主任张发奎所属的第16师、第55师、第57师、第62师和独立第45旅、炮兵第2旅等部。
8月12日晨，我主力部队到达上海。张治中一身整齐的戎装，率领部队经过一夜行军，由苏州、常熟、无锡，马不停蹄地开进上海市区预定阵地。上海市民从梦中醒来，见遍地都是抗日部队，不由惊喜交集。
一位原黄埔军校的学员带着部队向张治中报到。他见张治中军容严整的大将风度，赞叹到：“很久没见教育长这么威风了。”张治中风趣地回答：“将军若在战场上阵亡，按惯例，敌军官兵看到后要敬礼，还要保护尸体，允许对方将尸体领回去，所以我要穿戴整齐，好让敌人认得。”
在中队主力开进上海的同时，日军在国内佐世堡港待命的第8战队、第1水雷战队、第1航空战队、第1和第2特别陆战队也于8月11日到达上海，其陆战队于当日晚11时登陆完毕。
8月12日，日本驻上海总领事冈本季正要求英、美、法、意4个中立国家在上海的代表召开淞沪停战协定共同委员会。下午3时，冈本在该会上提出，请各中立国对中国政府违反1932年5月5日停战协定，在上海市区内派入正式军队的行为予以制裁。
上海市长俞鸿钧即对冈本进行驳斥，他指出，上海局势之所以紧张，是由于日本的挑衅行为及向上海增派兵力而引起。各中立国代表应将日方的挑衅、破坏和战争威胁的行为报告各自政府，对日方给予谴责和制裁。
中日代表发言之后，法国领事代表中立国发言，他问双方军队能否隔开，以免可能发生的冲突。
俞鸿钧当即严正声明：我队是在自己的领土上为自卫而进行作战准备，如日方撒退，则可避免冲突之危险。俞鸿钧表示：中队当恪守“人不犯我，我不犯人”的一贯政策。如日方不向我挑衅，我则不向其进行攻击。
其实中日双方和4个中立国都清楚，这个会开得除了白费口舌以外毫无意义，中日两国已在华北、东北进入战争状态，在上海又都做好了战争准备，根本不可能通过谈判解决任何问题。下午18时，淞沪停战协定共同委员会形成僵局不欢而散，日军上海特别陆战队司令大川内传七即下令其部队进入阵地。至当日晚22时，在上海的4000多名日军经做好了战斗准备。
第2天即1937年8月13日，下午4时50分，进入阵地的日本海军陆战队在八字桥地区的伊藤茂第3大队首先向刚刚到达该地的中队孙元良第88师部队进行袭击，中队立即组织反击，由此拉开了“813”淞沪抗战的大幕。