在日军飞机轰炸后的第一个小时后，南京的部队就迅速出动救人，军警维持秩序。其实1937年12月1日，日军下达进攻南京的作战命令，南京保卫战开始。唐生智任南京卫戍司令长官，指挥15万国军抵抗作战。参加南京保卫战的中国部队为第七十二军之八十八师、第七十八军之三十六师、教导部队、宪兵部队，另外，自淞沪担任掩护撤退的第七十四军、第六十六军、第八十三军也先后奉令退回南京参加战斗。这三军都是残缺部队，老兵很少，新兵大都尚未受过训练，至1937年12月5日拂晓，第六十六军派在句容占领前沿阵地的两个团与日军接触，苦战后方始突围，损失很大。6日，日军约一联队向湖熟镇前沿阵地猛攻，第五十一师守军抵抗后，始将湖熟镇放弃。同时，由土桥镇攻击索墅镇之日军，复向淳化镇阵地施行威力搜索，大批日机整日在淳化镇阵地轮番轰炸，守军冒死抗战。7日，淳化镇与东昌街间的汤水镇前第一线阵地，为日军骑兵突入，守军被迫于入暮后撤退至第二线，固守汤山及汤水镇。侵入淳化镇之日军以步、炮、飞机协同向守军阵地猛攻，机枪掩体都被击毁，守军伤亡很多。至8日，日军进攻淳化镇愈烈，并分向东樵村西庄附近包围，企图截断守军归路，第五十一师奋勇抵抗，死亡累累，其中五营官兵全部壮烈牺牲。由于后援未及时赶上，淳化镇于下午4时失守。同日，日军以主力及炮兵、机械化部队进攻汤山守军第二道防线，与守军混战至8时许。
到12月8日为止，日军已进到南京近郊，东北面到达栖霞山，东面到达大胡山，南面到达汤水镇、淳化镇，西南面到达袜陵关和江宁镇。此时南京守军是自上海的受挫之师，新败之余坐守孤城，而敌军士气正旺，夺城在望。当然这也是后话……。
南京保卫战中华民国参战部队
中国方面
约十五万人，长官唐生智(南京卫戍司令长官)，刘湘，顾祝同
日本帝国方面
日本军队由华中方面军任主力，主要由上海派遣军和第十军构成。此外，还有通信部队、道部队、航空部队、工兵部队、兵站部队等。
华中方面军－司令官：陆军大将松井石根
上海派遣军－司令官：陆军中将朝香宫鸠彦王
第三师团先遣队－联队长：陆军大佐鹰森孝
第九师团－师团长：陆军中将吉住良辅
第十六师团－师团长：陆军中将中岛今朝吾
山田支队（第十三师团一部）－兵第百三旅团长：陆军少将山田二
第十军－司令官：陆军中将柳川平助
第六师团－师团长：陆军中将谷寿夫
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