深夜，日军兵分五路进攻。十九路军奋勇抵抗，给予日军打击。战前，蒋光鼐慷慨动员，鼓舞众将万众一心就能打开必胜之路。那时十九路军的装备供给远远不足。不仅没有足够的武器装备，连抗寒的棉衣都没有。士兵需要穿着短裤短袖在冰冷的冬天作战。

日本凭借海陆空三军的优势，对上海的民宅和商店进行了狂轰滥炸。日本发动了四次总攻，但都遭到了失败，死伤累累。十九路军在蒋光鼐的带领下，组织敢死队与敌军肉搏，展开了多次战役，让日军损失惨重。日方军事行动开展一个礼拜后，没有获得任何进展。这都是十九路军的功劳。十九路军的英勇抗战鼓舞了中国人民。张治中带领第五军增援。上海各界以及所有华人都展开了支援运动。

一二八事变总指挥蒋光鼐因为此战功劳获得青天白日章，不久后调任福建。1933年，发动反蒋政变，失败后前往香港。1935年，蒋光鼐和十九路军主张联共抗日。建国后，蒋光鼐担任广东省政府委员。1967年，蒋光鼐病逝于北京，数百人参加追悼会。蒋光鼐骨灰被存入八宝山革命公墓。