會戰背景
江陰早在明清時期就建有炮台，江南各台，除小角山頂炮台之外，因西山阻隔，所以不能旋擊上游。
鼎革後江陰成為北洋海軍在華中的主要錨泊地。1915年黃山炮台安設無線電。隨後歐戰爆發，要塞各炮台兩度整備零件子彈充實戰備。1925年齊盧戰爭時奉軍拆卸部分火炮運走。1926年江陰各炮台歸附北伐軍，軍委會成立要塞司令部，以楊允華將軍為司令。
江陰要塞區自1932年開始形成國軍首都衛戍布防的重點。1932年司令改為原武漢衛戍總部參謀處處長、炮兵宿將謝慕寒將軍。參謀本部並擬定“江陰要塞步炮兵戰鬥實施法”，參謀本部城塞組成立了江陰要塞工程處，整修江陰要塞工事，並修築江陰到巫山4條軍用支線。全長50公里，大小橋樑10餘座，涵洞百餘。 自"一二八"之後簽定淞滬停戰協定以來，江陰要塞已成為長江的大門，扼蘇州、常熟、福山之線要衝，地位非常重要。
1935年冬江陰要塞列為錫澄國防線防務重點，第87師在江陰構工興築福山至蘇嘉戶浦的國防工事線北段。司令則改為原吳淞要塞司令許康將軍。1937年參謀本部將江陰要塞劃為國防第二線。於是江陰要塞成為京滬國防工事地帶的陸海軍布防支點。第87師在江陰構築國防工事。1937年參謀本部劃分江陰至無錫一線為國防第二線。
兵力對比
中國軍隊參戰序列1、江陰之戰中的中國海軍序列：
海軍部 部長陳紹寬海軍一級上將
海軍第1艦隊司令部 司令陳季良中將
海軍第2艦隊司令部 司令曾以鼎中將
2、江陰之戰中的日本海軍序列：
●第3艦隊司令部 司令長谷川清大將
●第4艦隊司令部 司令豐田副武中將
●其他：第二艦隊赤城號航母戰鬥群，龍驤號航母戰鬥群，第三艦隊鳳翔號航母戰鬥群……（日本第一艦隊、第二艦隊臨時派遣協助日本支那方面艦隊作戰）；
●參戰飛機總計390架，其中陸基210架，海基180架。
3、 日本陸軍部隊
●第13師團師團長：荻洲立兵中將
日本軍隊參戰序列●集成騎兵隊(10月8日由騎兵第3、第9、第17和第101四個大隊組成，由森五六中佐指揮)
4、 中國陸軍部隊
保衛江陰的陸軍部隊是由57軍和103師組成的，57軍屬於原東北軍系部隊，而103師則屬於原黔軍系統的第25軍第1師。
總司令：劉興上將
第57軍 軍長 繆征流中將
第111師 師長常恩多少將 （該師駐靖江）
第112師 師長霍守義中將 副師長王肇治少將 參謀長李蘭池上校
第334旅 旅長 馬萬珍少將
第667團方叔洪上校
第668團 崔錫璋上校
第336旅 旅長李德明少將
第671團許賡揚上校
第672團 萬毅上校
第103師 師長何知重少將 副師長戴之奇上校 參謀長 王雨膏上校
第613團 羅熠斌上校
第615團 周相魁上校
第618團 萬式炯上校
江陰要塞 司令：許康中將
電雷學校 校長：歐陽格中將
會戰經過
戰前準備
江陰保衛戰江陰縣位於京滬鐵路與長江江防的中樞，是長江江防作戰中的總樞紐。在戰前就已積極規劃轉入戰時體制的方式，可以說是戰前動員準備的一個實驗縣。在淞滬戰役結束之後，軍委會以第5軍兼軍長張治中將軍負責指揮國防線駐軍，張將軍即以第87師與第88師進駐蘇錫常國防區備戰構工。其中第87師即駐紮江陰，第87師師長王敬久將軍駐節江陰縣黨部，該師除修整國防工事之外，師政治部主任楊縱華上校還主持開辦花山民防乾訓班，先後開辦了學生訓練班、青年訓練班、上海市民高級訓練班。每期學員達2000人，訓練期6個月。
1935年，江陰縣縣長改以保定軍校畢業曾任團長的袁右任上校繼任，縣警察局局長改為中央軍校畢業的張瑞康少校。全縣幹部多半送往盧山暑訓團受訓。縣教育局在省保全處督導下開辦民防學校，在各區、鄉、鎮均有分校，訓練全縣壯丁基礎軍事技能，結訓後編成鄉鎮壯丁常備隊。在戰前一共輪訓壯丁5萬餘人。理論上，這個規模的國民軍訓將為整入戰時體制提供大量正規軍兵源與民防部隊，但是因為蘇州、無錫、張家港（沙洲縣）和吳福國防線、澄錫國防線的快速淪陷，使抗戰時期江陰的戰時體制沒有獲得從容展開的機會。
中方策略
首都的“水上馬其諾” 事倍功半與功敗垂成
1935年7月，南京的夏天，溽暑如蒸。日後縱橫北歐、橫掃千軍如卷席的德國陸軍名將法爾肯豪森，鑒於日益緊張的中日形勢，正在他的顧問府內揮汗如雨地起草《關於應付時局對策之建議書》： “……東面有兩事極關重要，一是封鎖長江，一為警衛首都，兩者有密切之連帶關係。屢聞長江不能守之議，竊未敢贊同。 ……江面雖寬，然究為極狹隘之水道，航路異常困難，稍大戰艦不易機動，下游已有許多窄隘可用，套用方法（遊動炮兵、飛機）作有效之封鎖。…… 長江封鎖於中部防禦最關重要，亦即為國防之最要點，防禦務須向前推進。江防須封鎖江陰，陸防須利用許多地險及天然便於防禦之地形，推進至上海附近。……”
法爾肯豪森的這份建議書是一個極其重要的檔案。在這個報告中，他基本準確的判斷了日軍可能的進攻方向和特點，並結合中國的具體情況，提出了主要防禦地區、兵員配備和可以採取的相應措施。日後中國軍隊保衛上海南京、決堤花園口、退入內地持久抗戰等行動，大多都在這個檔案指導下進行。
按照法爾肯豪森的構想，中國東南國防的第一線是以淞滬線、吳福線（吳江至福山）、錫澄線（無錫至江陰）構成的永久國防工事，其後是江陰封江，再次是保衛南京。他預計，整個過程可以堅持1—2年，在此時段內國際形勢必將發生有利於中國的變化。
沉船封江
1937年7月19日，日軍空襲江陰縣，在江陰東南鄉學社擲彈一枚，揭開江陰戰役序幕。
長江江陰段是長江下游最窄的江面
江陰海戰中日雙方總指揮上海開戰之後，日軍高度重視江陰要塞。其戰史指出：“戰爭開始後中國將海軍將主力置於江陰要塞掩護之下，不僅阻礙南京方面的空中作戰，且以靠巡洋艦平海、寧海威脅我軍沿長江下遊行動的大艦艇，因此第3艦隊司令部認為無論是出自空中作戰或封鎖作戰，均需將其殲滅”。長川司令長官準備使用整個第2聯合航空隊掃平江陰地區的要塞與海軍艦隊。第2聯合航空隊的作戰計畫是先以艦載機進行壓制，並以一部分艦載攻擊機牽制炮台，再以主力全力進攻平海艦與寧海艦。但因為兵力不足，這個計畫只好減半執行。依日軍“武士道”的習慣，如果沒有江陰封鎖線，其海軍有極大可能又會試圖在長江中橫衝直撞，直趨下關。封鎖線正好在滬戰開始當天凌晨完成，算是暫時打消了日本海軍的妄念。雖然中國海軍的戰術發揮與兵力並不甚佳，但是整個海軍的主力艦隊都在江陰布防，這也使得長川有所忌憚。發展航空兵多年的日本海軍，很自然地將突破封鎖線的任務，交給了航空兵。
7月28日，蔣介石在南京最高國防會議中決定在日軍尚未進攻長江流域之前制敵機先、封斷長江航路，截斷長江中上游九江、武漢、宜昌、重慶一帶的日軍第11戰隊13艘艦船和大批日僑的歸路，作為與日交涉的籌碼；並防止日軍再度溯江而上。海軍代表陳季良提出立刻實施沉船封江行動並獲批准。會議決議在1937年8月12日執行封江。誰料風雲突變。擔任會議記錄的行政院主任秘書黃浚，早已被化名廖雅權、潛伏在南京湯山溫泉當服務員的日本女間諜南造雲子引誘下水。當晚，他即將絕密情報傳遞給與之接頭的日軍諜報人員（此事眾說紛紜，尚存疑）。
8月11日，海軍部派甘露測量艦,皦日測量艦，青天測量艦及炮艇綏寧艦，威寧艦破壞江陰周遭由西周,滸浦口,鐵黃沙,西港道,狼山,通州沙,青天礁,劉海沙到長福沙,龍潭港,福姜沙一帶的燈標,燈樁,燈燈,測量標桿。各艦由江陰下洊江面開始,在兩日內完成了航標的破除作業。在此同時,海軍第1艦隊與第2艦隊主力已經奉命向江陰集結，49艘軍艦進入長江待命。
8月12日，兩個艦隊主力在江陰江面集合完畢，這次甲午戰爭之後海軍的第一次對外大型動員,令全體海軍將士激動不已!海軍艦隊的主力原本集中在湖口與下關,在湖口的第1艦隊由陳季良司令率領,滅燈疾行了十個小時趕到江陰.全體官兵皆懷高亢鬥志,願與日寇決一死戰。但是當艦隊在江陰江面集中完畢之後,滿懷熱血等待著”中國深望每人能盡其至責”旗令的官兵們，愕然發現他們將目睹中國海軍史上規模最大的一次集體自沉。
首批自沉的軍艦為艦齡最大的“通濟”練習艦、“大同”、“自強”輕巡洋艦、“德勝”、“威勝”水機母艦、“武勝”測量艇（已停用）、“辰”字與“宿”字魚雷艇（均已停用），這批軍艦大多為清代遺留的舊艦。此外，海軍還向招商局與各民輪船公司徵集20艘輪船同時自沉以構成江陰鎖線。當第1艦隊抵達江陰時，等待自沉的28艘軍民艦船已經停泊在君山江面。
中國海軍第一艦隊司令陳季良上將8月12日上午8時，江陰江面各艦由“平海”號輕巡洋艦率領進行升旗典禮。8時整，“平海”艦舉行升旗儀式，各艦官兵在艦舷“站坡”，向軍旗行禮致敬。陳紹寬的上將司令旗在軍樂聲中冉冉上升到主桅頂端。在各艦抵達位置之後，坐鎮“平海”的陳紹寬發出沉船命令，各艦同時打開水底門，緩緩下沉。 自沉作業一直進行的傍晚才初告結束，陳紹寬站在“平海”艦橋上，黯然無語。 是日汽笛哀鳴，軍旗低垂，令人慾哭無淚。因為水流甚急，第一批各艦下沉時多半被水流沖離理想原位，導致封鎖線並不完整。當海軍部發現封鎖線並不完整而空隙甚多之後，又徵用了三艘民輪沉入封鎖線，在鎮江、蕪湖、九江、漢口、沙市等地繳獲的8艘日籍躉船也先後被拖到封鎖線鑿沉。海軍部又請行政院訓令江蘇、浙江、安徽、湖北各省政府緊急徵用民用小船、鹽船185艘，滿載石子沉入封鎖線的空隙中。這些民船一共使用了30.94萬立方英尺石子，合65020擔。 如果加上1937年9月25日自沉（海戰後）的“海容”、“海圻”、“海籌”、“海琛”艦四艘巡洋艦，在江陰的沉船封江作業之中一共自沉老舊軍艦與商輪43艘，合計噸位63800餘噸。
8月11日及12日兩天，長江中游的日本艦船匆忙下駛。漢口、九江、沙市等地碼頭，日僑蜂擁而上。這一行動保密工作做的相當好，路續通過江陰“鎖航要塞”的日艦並沒有卸下炮衣備戰，人員則在艦橋上游晃，居然沒有引起中國方面的警覺。當時中華民國海軍第1艦隊的“逸仙”、“建康”、“中山”、“永績”艦及第2艦隊的部分艦艇正由第1艦隊司令陳季良海軍中將指揮在湖口集結，江寧和江陰要塞的火力也已作好準備。但因事起匆忙沒有協調好，當日本軍艦路續經過時，我軍部分要塞單位因為警惕不足，未能及時作出回應；而注意到異常的海軍艦隊則因沒有接到截擊指令，只能按兵不動。等到中國國民黨海軍部醒悟日軍已經撤退時，截擊的最佳時機已經流過。
8月13日中國方面開始封江時，總數13艘的日艦（包括旗艦“八重山”號）已經走脫一空。我參謀本部緊急由南京與江陰兩面派隊沿江搜尋江面，一直到團山邊境兩個搜尋隊相會，才證明日艦已全部逃脫。最後僅在漢口附近捕獲了日本商輪“大貞丸”，在江陰附近捕獲了“大貞丸”。
海空激戰
1937年8月13日，淞滬會戰打響。在旗艦“平海”的會議室中，每隔一小時就從無線電中傳來前線戰報。幾乎所有的軍官都聚集在這裡，時而憂心忡忡，時而為陸、空軍的英勇戰績感奮，同時也預感到，在江陰江面將要爆發的戰事絕不會遜色於淞滬戰場。為避免因誤會而導致悲劇，海軍司令部與航委會會商，提出今後中國飛機再也不從江陰上空經過；因為幾乎所有的海軍火力都集中在江陰，萬一弄出事來不好向國人交待。經數次會商，此事得以圓滿解決：中國空軍凡飛往淞滬戰場參戰的，都繞道向南或向北，不再出現在江陰上空。
日海軍出雲號戰艦8月14日晚，在江陰電雷學校魚雷快艇大隊副大隊長安其邦的率領下，2艘史字號快艇由江陰內河偽裝漁船潛伏上海，15日清晨抵達黃埔江之龍華。
8月16日上午，由海軍學校教育長兼江陰江防司令歐陽格親自帶人，在外灘一帶偵察敵艦隊情況，部署了攻擊出雲艦的方案。考慮到需要隱蔽出擊，決定由“史102號”快艇單獨擔任主攻，“史171號”快艇擔任接應。“史102”艇在敵艦400米開外發起攻擊，“轟”一聲巨響，一枚魚雷帶著濃煙擊中了出雲艦邊上的一艘躉船，當即沉沒。轉瞬間，第二枚魚雷又擊出，這次擊中了出雲艦的尾部，但因魚雷威力不大，出雲艦儘管尾部受創，仍不能置其於死命。中國空軍也於8月14到8月16日連續3天對日軍旗艦出雲號裝甲巡洋艦進行轟炸，根據當時的報紙報導：“這是1894年中日甲午海戰以來，日本海軍艦隊首次遭到中國的攻擊”。
8月16日，7架日機貼著江面向江陰飛來，偵察我軍部署。艦上水兵發炮進攻，日機不敢低飛，在高空擲下兩枚炸彈後逃走。
8月19日上午7時30分，日軍從“加賀”號航母起飛的12架艦載機飛抵江陰要塞上空。中國軍艦與要塞兩岸對空火力齊發，織成密集的火網，12架飛機倉皇逃離。從16日到20日，敵機或進行偵察，或投石問路，均未發生實質性戰鬥。 瞭望台報告發現敵水上偵察機一架，在艦隊左舷上空飛行。海軍立即令高射炮準備射擊，但該偵察機盤旋一陣即掉頭返航向北飛去。11時，瞭望台又報告：有敵機12架（“加賀”號艦載機）在黃山炮台後方出現，黃山炮台也懸掛出報警信號。片刻間，敵機出現在上空。中國軍艦與要塞對空火力齊發，織成密集的火網，共轟擊15分鐘，消耗彈藥近萬發。敵機懾於中國炮火威力，始終不敢低飛；加之技術生疏，手忙腳亂，隊形亦被打亂。失去隊形的日機圍著江陰亂竄，12架飛機中只有2架倉皇擲下炸彈兩枚，均落於黃山腳下。11時30分，警報解除。
8月20日上午8時，日軍偵察機一架突入艦隊上空偵察，遭“平海”艦射擊，急忙逸去。8時半，炮台發出緊急警報，瞭望兵報告：敵機7架在下游高空出現。少頃，敵機群便飛臨要塞上空，但再度被防空火力擊散。見中國炮台有所準備，敵機知道難以得逞，隨即向下遊方向飛去。只有幾架飛機投下炸彈，其中1枚炸彈投在距“寧海”艦約1000公尺的江面，激起巨大的水柱。
8月21日，中國海軍流下了在抗戰中的第一滴血：在上海江南造船廠修理的“永健”號護衛艦（艦長：鄧則勛中校）遭日機轟炸沉沒。 沉船封江後，中華民國海軍第一艦隊司令陳季良中將率領海軍主力“寧海”、“平海”、“逸仙”、“應瑞”、“海圻”、“海容”、“海琛”、“海籌”8艘巡洋艦在沉船封鎖線後方布防，第2艦隊的小型艦艇則部署其後。中國方面希望通過這種“堡壘”戰術發揮巡洋艦主炮的遠程打擊能力，因而大型艦艇集體下錨，幾近固定不動的水上炮台。
8月22日，日軍早在8月13日進攻上海的同時，已派出大批諜報人員前往南京附近和上海至南京長江沿線各地，偵察中國軍隊的布防情況，同時也不時派出偵察機核實諜報人員的情報。 受日本軍部直接領導、總部設在上海的一個諜報組，派出了最得力的特務原田直三前往江陰。不到十日，日本海軍已經將江陰要塞的布防情況弄得一清二楚，並制定了具體的攻擊方案，決定於22日對江陰水面的中國海軍進行突襲。這天下午4時05分，瞭望台發出緊急空襲警報。警報響起的同時，自“加賀”號起飛的敵海基第2航空戰隊94艦爆12架已經飛臨要塞上空，分成3個機群襲來，撲向江陰要塞與電雷學校。不一會，“平海”艦3號高射炮位（見習指揮官劉馥）發出的一彈擊中第3架敵機油箱，日機在空中冒出濃煙，一頭扎進黃山炮台背後的樹林中，大火沖天而起。海軍官兵為抗戰海軍的第一個對空戰果鼓舞，精神大振。與此同時，敵第1編隊第5機在向要塞俯衝時也被山下電雷學校熾盛的機槍火網命中爆炸，化為一團火球墜入學校食堂前方。在一連損失兩架轟炸機之後，敵第1編隊其餘4架飛機放棄了攻擊，慌忙向東逃逸。與此同時，第2編隊馬上進入俯衝位置，目標為“平海”艦。“平海”與一旁的“寧海”立即集中炮火向敵機群射擊。日機顯然忌憚於該艦熾熱的炮火，瞬時間隊形散亂，擲下的兩枚炸彈都落入距“平海”號數十米的江中，激起壁立的水花。只有一架日機冒險向“平海”俯衝而來，但當這架飛機撲到“平海”艦中部上空時，卻因投彈裝置故障而無法實施攻擊，只得卻加速爬升飛離。有兩架敵機在中國炮火射擊下負傷，搖搖欲墜，與機群一起向南逃竄。下午5時，警報解除。
正在登艦的中國水兵8月24日起，日軍第三艦隊宣布對長江以南的中國沿海實施第1次交通封鎖。
8月26日，負責長江上游警戒及破交的日軍十一戰隊的軍艦第一次沿江上溯，駛近江陰要塞，並向中國軍艦攻擊，似乎形勢正在向中國海軍高層預料的艦隊決戰發展。
9月中旬開始，隨著上海附近會戰的激化，日軍對江陰發起大規模空襲。
9月下旬，日本海軍增派艦隻70多艘、飛機300多架和戰鬥人員10萬人，力圖打通江陰防線。
9月19日，規模更大的戰鬥開始，這一天，日本第三艦隊司令長官長谷川清下令所屬第2聯合航空隊（1937年9月10日剛剛從大連轉場到新落成的上海公大機場）對南京市區進行“無差別級”轟炸。上午8時15分，警報聲大作，江陰要塞瞭望台報告：大批敵機正自下游向江陰飛來！海軍各艦炮手均各就各位。幾分鐘後，只見一個由33架敵機組成的龐大機群在3000米高度向西南飛去。這天正是著名的“9·19空戰”日，敵機被我空軍第四大隊擊落4架，擊傷1架。中國空軍後來的傳奇人物劉粹剛自此一戰成名。 9時20分左右，警報聲又起，海軍見1小時前西飛的敵機群正雜亂無章錯落地返航，料定必是被我空軍擊敗，便以排炮“歡送”。敵機驚魂未定，無心戀戰，未發一槍，未擲一彈，均高速向東逃竄。下午2時30分，又傳來警報聲，見敵機28架，又在南京被中國空軍擊潰。這次，該機群未敢沿江飛行，繞開中國高射炮火有效射程返航。
決戰江陰
據日本海軍作戰檔案記載，1937年8月底，第三艦隊就已經根據多次偵察所得的情報，制定出了進攻江陰要塞的作戰方案：決定在1937年9月20日前，主要是以襲擾為手段，給支那海軍造成精神壓力，使其長期處於緊張中；自1937年9月20日起，要使用優勢的空軍力量（“加賀”號和第2聯合航空隊）圍殲江陰水面的中國海軍，務必一鼓蕩平。攻擊的主要目標是徹底摧毀“平海”、“寧海”這兩艘中國海軍最大的輕巡洋艦，從歷史上抹掉中華民國海軍！
1937年9月20日上午7時13分，瞭望哨報告：下游發現敵機！海軍各艦列陣以待。7時16分，敵機兩架飛至中國艦隊上空盤旋，各艦開炮猛擊，敵機即爬升高度，隱入雲層，又不時俯衝下來掃射投彈。雙方相持30分鐘後，敵機投彈5枚，落在“寧海”和“平海”兩艦之間水面，隨即向東返航。
下午3時，海軍總司令陳紹寬中將乘“中山”號護衛艦到江陰要塞視察，並召集各艦長至“中山”艦開會。詢問近幾日戰況後，陳紹寬告訴各位艦長：“據我方的情報，日本海軍將於近幾日，對我江陰要塞實施大規模的攻擊（陳仍以為會是艦隊決戰），戰鬥將會極為慘烈，請各位艦長回艦後做好準備迎敵，要抱定殉國的信念，決死抵抗！”各艦長也都很清楚，自1937年8月13日至今約40天的防空戰，肯定是大戰的前奏。
作為南京唯一的水上屏障，江陰要塞必然要遭到敵人更為兇猛的攻擊，這只是個時間問題罷了。大家紛紛表示誓與艦共存亡。
大戰前夕的江陰水面上，微風輕拂，波瀾不驚，月色如銀。各艦都在抓緊時間擦拭槍炮、檢修輪機、清理彈藥，準備與日寇血戰。是夜10時，敵機又來襲，防空哨未發出警報，待聽到轟鳴聲時，敵機已出現在軍艦的頭頂上。因是日有月，各艦遂根據機影進行反擊。敵機向“海容”、“應瑞”艦投彈，“應瑞”被落在前段右舷外的兩枚近失彈破片損壞了艙面鐵板與前爐煙囪計十餘處，其餘無戰果。一場虛驚，更使空氣緊張。在月夜下，官兵大多不能入睡，甲板上到處有人在向江面遠處和空中眺望。 1937年9月21日，天候陰雨，不適合空襲，日第3艦隊中止了當天的攻擊計畫。
9月20日，長谷川清下達攻擊江陰江面中國艦隊的命令，調動以“加賀”號航空母艦為基地的第二航空戰隊，以及以上海公大紗廠為基地的第二聯合航空隊，協同作戰。
被擊沉的平海艦最慘烈的戰鬥發生在1937年9月22日和23日，日海軍輪番轟炸中國海軍及岸上陣地，旗艦平海號遭到80架以上飛機的轟炸，平海號的姊妹艦寧海號也遭到至少70架次飛機的轟炸。
9月22日，敵軍出動飛機50餘架。敵機首先襲擊“平海”艦，炸彈紛紛落在該艦周圍。“平海”雖被炸傷，全體官兵毫不退縮，沉著應戰，終將敵機驅走。與此同時，“寧海”和“應瑞”艦也遭日機攻擊。10時半，15架日機襲擊“應瑞”號，彈片炸裂了鍋爐艙，炸毀魚雷發射管。11時半，日機又向“寧海”、“應瑞”發動兩次攻擊，均被擊退。經1小時激戰，“平海”受損，但日機被擊落4架。
9月23日清晨5時，下游監視哨突然報告：日軍10餘艘軍艦正向江陰前進！旗艦掛起了備戰的戰旗，備戰的笛號在江陰江面迴響著。“平海”、“寧海”與“逸仙”艦三艦官兵衝上甲板，在炮位中安靜地等待最後的廝殺——艦隊對決。 然而新式戰爭注定不會給舊思維的中國海軍這種機會。日艦隻推進到長山附近就折返了，中國海軍官兵莫不感到萬分失望。上午7時，“平海”艦下令各艦收炮。 10時30分，瞭望台報告：敵偵察機兩架在“寧海”右舷上空盤旋，但距離較遠。指揮部預料今日必有惡戰，便命令各艦提前開午飯，同時命令水兵抓緊時間休養生息，準備決戰。下午1時55分，警報聲響起，2時5分，緊急警報再起，幾分鐘後，敵軍驅逐機10餘架掩護轟炸機16架，向江陰江面的中國艦艇進行襲擊。中國海軍艦艇以密集的火力對空射擊。下午，敵機逐漸增至70架以上，布滿江陰上空。下午14時，日機11架攻擊江陰炮台，吸引要塞火力，另以29架轟炸機圍攻“寧海”艦。艦上官兵鬥志昂揚，大小火炮一起開火，當即將敵機2架擊落。“寧海”也遭重創，江水滾滾湧入艙內。艦長陳宏泰一面組織搶修，一面指揮戰鬥，又將2架敵機擊落江中。戰至下午16時許，“寧海”艦終因負傷過重而沉沒於六圩港。同日，敵機再次轟炸“平海”號，該艦雖中彈累累，仍奮戰不已，最後在無法行駛時，向江岸花灘擱淺，數日後被敵機炸毀。
改裝竣工時的加賀號9月25日，“寧”、“平”兩艦被炸後，第一艦隊旗艦改由噸位稍小的 “逸仙”艦擔任，第一艦隊司令陳季良移至該艦指揮。敵機再次出動，集中攻擊“逸仙”號。該艦當即猛烈反擊，經1小時激戰，中彈負傷，機艙被毀、船體傾斜，終被炸沉入江底，“逸仙”艦共陣亡14人，8人負傷；擊落敵機兩架。
在“逸仙”艦被敵機攻擊時，海軍指揮部派“建康”等艦馳援，救護沉艦官兵；同時命令第二艦隊司令曾以鼎，率“楚有”艦前往江陰接防（第一艦隊司令陳季良將軍在“逸仙”艦上指揮防空作戰時摔倒負傷，已被陳紹寬總司令調回南京）。“建康”號驅逐艦駛往江陰途中在龍梢港停靠時，突遭12架敵機空襲被擊沉。
在空襲中失去大多數主力軍艦以後，陳紹寬總司令明白：中國海軍艦隊已不可能再有與日軍艦隊進行決戰的機會了。“九·二三”之戰之後殘餘的主力艦隻，多半缺乏防空武器；特別是長期為海軍一級艦的“四海” （“海圻”、“海容”、“海籌”、“海琛”）巡洋艦。這四艘巡洋艦參與了清末民初幾乎所有重大政治事件，在甲午以來漫長的海軍史上一直是中國海軍的象徵。然而在主力艦隊毀沉後，這批舊型艦因為防空火力貧弱，且吃水過深，不適用於內河作戰，已經成為海軍的累贅。陳紹寬在親自巡視了擱淺的“平海”艦之後決心放棄這批老艦，並將艦上槍炮拆卸裝配到岸上。當夜，這四艘名艦進行了最後一次航行。在封鎖線後方集結完成之後，四艘軍艦戰艦在淒涼的汽笛聲中打開海底門，靜靜地沉入長江。
9月29日，第二艦隊旗艦“楚有”號到達江陰江面以後，兩日連遭大批敵機攻擊，因寡不敵眾，被擊成重傷，第二艦隊司令部只得移往江防總部辦公。
10月份後，敵機繼續在江陰一帶不斷進行空襲。“青天”、 “湖鵬”、“湖鷹”、“江寧”各艦也先後被敵機炸毀於龍梢港、鰻魚沙（陣亡下士張依發）、鰣魚港、炮子洲等處。
10 月13日，“綏寧”炮艇於在十二圩防地被炸成重傷，失去戰鬥力，列兵鄭新民陣亡，傷10人。
此後，中國海軍除一部分艦隻西撤長江中、上游外，將尚未沉沒的各艦之艦炮拆卸，移至陸上，組成海軍太湖炮隊，集中打擊長江上的日本軍艦。
10月，日本海軍戰報：“經我軍兩個月來的英勇作戰，於淞滬聖戰前撤往江陰，並於彼處集結的支那海軍，被擊沉擊傷共25艘，傷其兵員數千人。目前，這支軍隊已不復存在了。”
游擊作戰
當中國海軍艦隊江陰戰鬥結束後，魚雷快艇部隊展開對日艦的“游擊戰”。
10月上旬，敵海軍艦隊亦由吳淞口西犯，逐漸移至江蘇南通附近江面，頗有從正面進窺江陰的動向。中國魚雷快艇部隊在裝備劣勢、力量懸殊的情勢下，靈活機動地與敵周旋，節節抗擊。在江陰外圍的張黃港起，至江陰上游的四墩子港一帶，於各小港間分別駐守魚雷快艇，隨時阻擊西犯的敵海軍艦艇。同時派出快艇在夜間乘敵空軍活動困難之際，在江陰封鎖線外游弋，騷擾敵軍。此種戰法，實為一種水上游擊戰，使日本海空軍難以聚殲而窮於應付。日軍每日派出偵察機，搜尋中國魚雷快艇，因各艇偽裝得法，卒未被敵機發現。魚雷快艇部隊巧妙對敵，不怕犧牲，事跡至為動人。《海軍滬澄戰役之檢討》一文中，記錄有以下一段事跡：10月初旬之某晨，中國“史34”號魚雷快艇，甫自封鎖線外換防歸來，忽遭敵機6架空襲。該艇毫無驚慌，以沉著之高射機槍對敵射擊，曲折疾馳於江中，對空鏖戰約達半小時之久。敵機連投12顆炸彈均未命中。其後敵機再以機槍掃射，始不幸洞穿快艇油櫃，汽油爆炸起火。全艇官兵被焚，悉數殉難江底。此為開戰3個月以來，魚雷快艇被敵機擊沉之第一艘。
日本海軍“龍驤”號航母10月下旬，集結於南通一帶的敵艦，已逐漸增至百餘艘之多，且每於白晝，輒遣三五艦在敵機掩護之下，向上進窺，但未抵張黃港即又轉航回去。其目的在窺探虛實及測量水道、樹立航行標誌。惟入晚則仍駛至南通南岸，以避快艇之出擊。因敵艦熟知魚雷快艇之作戰性能，必須在有適當深度之水道，始能放射魚雷，而且在通州至張黃港一段，河床積沙甚多，正好為敵艦所利用以避魚雷快艇之偷襲。故在此時兩方之戰術，成為敵艦“晝出夜伏、我艇“晝伏夜出”；敵艦儘量設立航行標誌，我艇儘量破壞航行標誌，有如捉迷藏之形勢。但敵艦始終不敢越過張黃港以上之水道較深，為一最佳之快艇戰鬥位置。
11月9日，當淞滬戰場作戰部隊在開始作大規模撤退時，為策應正面大軍的轉移，魚雷快艇部隊進行了一次主動的出擊。
11月11日清晨，中國空軍3架美制“諾斯羅普”式轟炸機從南京機場起飛，成功轟炸了游弋在中國近海的“龍驤”號航母。重創日本航母的訊息引起了舉國轟動，重慶的各大報紙以醒目的標題對這次行動進行了報導：“敵一母艦被我轟炸，十三敵機著彈起火”。 中國空軍兩架轟炸機被敵擊中，4位飛行員壯烈犧牲。這次突然襲擊雖然付出了一定的代價，也未將“龍驤”號炸沉，但摧毀了13架敵機，嚴重破壞了“龍驤”號的艦體，使其不得不駛回日本本土花費了兩個月的時間進行修理。
11月12日晚，江陰雷電學校總訓練官馬步祥，奉令率“史181”號快艇向江陰下游襲擊敵艦。
11月13日清晨，“史181”號艇在金雞港江面與敵3艘驅逐艦相遇，馬步祥當即下令實施魚雷攻擊，不料因江面複雜，魚雷誤撞暗礁，未中目標，遭到敵艦火力還擊，“史181”號被擊中。面對生死考驗，馬步祥與全艇官兵毫無畏懼，決定與侵略者同歸於盡。負傷後的快艇以高速前進，向敵艦衝去。敵艦慌忙掉頭逃避。其中兩艘日艦相撞，另一艘擱淺。正在這時，日本海軍航空隊飛機飛抵現場，向我快艇發起攻擊，“史181”號中彈沉沒，馬步祥與全體官兵為國捐軀。
陸地作戰
11月10日，上午九時許，江面薄霧，日艦五艘溯江而上，以艦載火炮對黃山炮台作火力偵察。一小時後，薄霧散去，炮台測遠機測得日艦距離為一萬二千八百公尺。於是四門88毫米高平兩用半自動火炮在許康司令官一聲令下後對江面日艦作了一次急速齊射，當即將其中兩艘打中起火，其餘敵艦立即掉頭而逃。午後，日機數架飛臨報復。要塞陣地建於山洞中，敵機轟炸掃射不能奏效，相反進口的德國高射炮發揮了火力優勢，當場擊落、擊傷敵機各一架，俘虜日本少尉飛行員一名。初戰告捷。不料僅僅兩天，上海淪陷。近二十萬日軍登入杭州灣迫使七十萬中國軍隊後撤。一道特急電令傳到江陰要塞司令官手中：“新炮拆運……至後方安裝，待令。”落款是蔣中正。所謂“新炮”，指的是作為要塞主要火力的那幾門德國“克虜伯”150毫米口徑加農炮，射程達22000公尺，為當時世界上最具威力的大炮，蔣委員長顯然不願意看到它最後落入日本人手中。問題是如果先進新式的武器不用來打仗殺敵，那么其先進威猛又有何用﹖但是無奈這是命令。於是黃山全體守軍緊急行動，費盡力氣挖開大炮的地腳螺絲，破壞了水泥地基，將新炮又拆解成零件放回箱子裡，等待啟運。
11月13日，日軍占領上海，淞滬會戰結束，江陰至此成為長江大門，與無錫、蘇州、常熟、福山組成滬寧線上的最後防區。
11月14日，日軍第十三師團攻占瀏河鎮，太倉失守，至此乍嘉線全線失守。
11月18日，淞滬戰場施行全線撤退後，蔣介石以電話指示薛岳：“蘇州、常熟、福山之線應固守，沒有命令不得撤退。”薛岳遵令於18日13時將蔣介石的指示轉達給各集團軍，並附有固守吳福線的防禦計畫。但當日日軍已突破常熟以北李家橋及常熟以南昆城湖西岸的吳福線陣地，正向虞山、莫城鎮等吳福線後方據點進攻中；而且蘇州方面的中國軍隊主力業已西撤，蔣介石已命令先期由蘇州地區退至無錫的第36師、第88師(均屬總預備隊序列)向南京轉進，準備用以防守南京。
11月19日，“中國的馬奇諾防線”之吳福線被日軍突破。大量中國軍隊開始向錫澄線撤退。“兵敗如山倒”，整個江陰城都被軍隊後撤的腳步聲震顫了。當夜，蔣介石又從南京發來急令：“……安裝新炮，固守江陰，拒敵深入。中正。”於是豆粒大的汗珠開始從司令官許康少將額頭上滲出來，儘管據老人們的回憶，那是一個天氣奇寒的冬天。手忙腳亂的官兵們再次緊急行動，將已經破壞的地基重新澆築，安裝，裝箱的大炮再度啟箱……整個工事重地一片忙亂，日本鬼子入侵的腳步已從江陰城外隱隱傳來。當天，江陰一線聚集江防集團軍四個主力師，以江陰黃山要塞為火力據點，實施堅強有力的陣地防禦。
11月20日，我軍主力部隊由蘇州退入江陰無錫一帶，第154師亦於20日夜到達江陰附近，奉劉興令乘黑夜進入江陰要塞外圍既設陣。
11月21日,大批日機空襲江陰，轟炸了江陰縣府、利用紗廠、南菁中學等目標。江陰縣長兼江陰戒嚴司令部副司令袁右任上校疏散了大部分居民，江陰縣迅速進入戰時狀態，並且成立了江陰縣抗敵後援會，袁右任縣長兼任主任，縣黨部主委蔣醒亞任副主任。後援會成立後組織民眾進行了消防，防空監視及燈火管制演習，並且利用3份地方報紙進行抗日宣導。同時後援會也成立了江陰情報站，袁縣長自兼站長，這個情報站的主要任務是抽調警力沿江布置防空監視哨以觀察敵艦及敵機活動。此外江陰縣特務室主任蕭煥章也成立諜報組以反制漢奸敵探活動。此時因為戰局變化，軍委會認為在整體態勢上江陰要塞很有可能會突出防線，陷入包圍，於是軍委會決定在必要時放棄要塞。何應欽部長密令要塞準備將新炮拆遷撤退，這個撤退準備使得要塞官兵軍心浮動。但第112師的頑強抵抗又使軍委會改變判斷，認為江陰要塞區的兵力可以一戰，於是軍委會更改命令，命令許司令要堅守要塞。
江陰被圍
江陰會戰11月22日，日軍華中方面軍不顧其大本營的反對，擬定了第二期作戰計畫大綱，下令第10軍對無錫、湖州繼續推進，日本侵略軍用來指揮的日軍高空偵察氣球，在無錫鄉間已隱約可望，如一條青魚懸浮在鐵路沿線上空。同日日軍開始猛攻江陰炮台，因為國軍的防衛部隊多為上戰場的新敗之師，戰力不足，加上蘇常與錫澄兩個國防線的工事又出乎預料地沒有發揮作用，所以日軍的推進相當順暢。第10軍以第13師團為前衛，在上海作戰中損失過半的第9師團以及戰力較完整的第16師團及第11師團跟進，向錫澄線發動攻勢。
11月24日，重藤支隊突破中段澄錫國防線，截斷江陰、無錫之間公路，開始對無錫以及江陰要塞南部實施陸路包圍，蘇南戰況急轉直下。
江陰要塞司令部舊址11月25日，日“上海派遣軍”突破第74軍、第39軍陣地，日軍左、右翼軍在無錫周山浜匯合後，破城而入，至此錫澄國防線南部重城無錫失陷；日第10軍突破了第7軍的防線，占領湖州；日第10軍攻占湖州、長興後，令第114師團繼續向宜興、溧陽方向追擊。無錫失守後中國軍隊放棄澄錫線，一部沿京滬鐵路向無錫西郊以及常州方向撤退，大部向南，經宜興往浙贛邊境之孝豐、寧國一帶撤退。
而江陰要塞自澄錫線守軍撤退後幾乎成為孤軍；同日，日軍開始由澄錫公路向江陰要塞區的背後進攻要塞，日軍第3艦隊長谷也集結了第3水雷戰隊、第11水雷隊與第11掃雷隊組成一支攻擊艦隊，準備完全打通江陰封鎖線，清出水路。第11戰隊派出驅逐艦兩艘與炮艇1艘參加編組從水路攻打江陰，另外第1港務部也派出拖船4支；同日湖州淪陷，無錫淪陷後。日軍迂迴至江陰要塞背後進攻。由於要塞內的火炮是固定了方位的，只能對準東北方向作110°移動，因此只好眼睜睜看著江防步兵陷入苦戰。
錫澄線被敵突破，無錫在同日淪陷後，江陰乃陷於日軍的直接圍攻之下。駐守江陰的中國軍隊面對占有絕對優勢的敵軍，展開保衛江陰的最後一戰。在這場江陰保衛戰中，陸軍部隊和要塞炮兵部隊以及海軍魚雷快艇部隊緊密配合，並肩戰鬥，表現了同仇敵愾的高昂戰鬥精神。
這時，守軍部隊有直屬江防軍總司令部的2個步兵師：以何知重為師長的第一○三師、以霍守義為師長的第一一二師；江陰江防部隊步兵2個營，工兵、通訊兵、小炮各1個連；江陰要塞炮兵部隊有炮61門，內有15公分大炮4門、88公分大炮8門，均為戰前新近從國外購置的。
持續抵抗
日軍攻擊江陰縣城，通過護城河橋向城門攻擊這時，日軍第十三師團分兩路進犯江陰，一路從常熟出發，約有2個聯隊，沿常澄公路西進，另一路為主力，約有1個旅團，從無錫沿錫澄公路進擊。
日軍一個旅團約6000人在幾十輛坦克掩護下，出現在了江陰防線外圍，陣地一片沉寂。
這是一支驕傲的勝利之師，鐵流滾滾的日軍根本沒把中國人的要塞放在眼裡，他們急於追擊，乘勝突破錫澄線，好與隔著太湖前進的南路大軍合圍中國的首都——南京。他們也許知道江陰要塞有很強的火力配置，但是中國人的大炮究竟能否打得響還有待證明。淞滬戰場七十萬中國大軍都一敗塗地了，難道一個小小的江陰炮台能夠阻擋帝國大軍的前進步伐嗎﹖於是侵略者就在江南潮濕而蕭瑟的曠野里變換著戰鬥隊形，拉開距離向要塞試探開炮。人們在觀測鏡中能清楚地看見那許多戴鋼盔的黃糊糊的日本步兵，成散兵線跟在坦克後面跳躍前進。除正在日夜安裝調試的新式“克虜伯”外，另外各種口徑遠近射程的進口火炮三十多門在司令官一聲令下之後一陣狂射，日軍立即鬼哭狼嚎，丟盔棄甲。
漂亮的戰鬥僅僅10分鐘，日本人即潰不成軍，所有坦克戰車全部擊毀，步兵死傷成千。
下午，日軍又重整旗鼓，在定山砂山一線建立重炮陣地，以110毫米口徑榴彈炮猛轟黃山炮台，試圖摧毀中國軍隊的火力點。這樣的遠距離已經超出要塞內除德國“克虜伯”外所有火炮的射程。一般情況下，這就等於敵人可以隨意打你而你無法還手了。好在第一門“克虜伯”終於在第二天重裝完畢。大炮一開火，日軍立即被打懵了。他們事先根本不知曉或者說不相信中國人還會擁有這樣威猛的火力，僅僅幾個回合，鬼子們就趕緊轉移了陣地，將大炮撤下陣。此後許多天，日軍只對無錫方向猛攻，再也不敢輕易進入江陰地界。
劉興11月26日，日軍前出青陽、華墅、楊舍之線，與守軍前哨部隊交火。敵攻江陰，從陸、海、空三方下手，來勢洶洶。地面部隊擁有重炮10餘門、戰車30餘輛，向江陰正面發動進攻。海軍艦炮以遠距離之射程，在張黃港以下長江江面，瞄準江陰要塞，不時遙轟。敵軍飛機更從空中實行轟炸掃射，掩護地面部隊的進襲。江陰要塞三面受敵，形勢危殆。日軍的攻勢以艦炮和地面炮火為主要突擊力量。敵艦60餘艘向段山港、毛竹港等沿港守衛部隊發炮射擊。
劉興總司令此時已經沒有能力顧及無錫等地的防務，歸江防軍指揮的兩個師在江陰外圍拉開一條由青陽鎮到江濱的剛性一線式防線（劉總司令稱之為環形工事線），準備與日軍決戰。26日晚19時，劉興總司令下達作戰命令：
（甲） 江防軍以主力固守江陰要塞，以一部警備江岸，施行持久抵抗，以保長江門戶。
（乙） 第112師以主力占領由夏港口、夏港鎮、青山、江陰城南至金童橋間之主陣地帶，拒止敵人。
（丙） 第103師以主力占領由金童橋（不含）經楊家港、鳳凰山東麓至長山東麓間之主陣地帶，拒止敵人。
（丁） 第57軍率第111師，以一部警備南通，拒止敵人上陸。以大部在靖江附近，協同要塞妨礙敵艦活動並拒止敵人上陸。
（戊） 要塞部隊整備戰，構成江上的火力阻塞線，制壓敵艦之動作。尤需對於陸正面準備火力，支持陸軍作戰。
（己） 江防部隊需以魚雷快艇襲擊敵艦，妨礙敵艦活動，掩護地區。
下達命令的當天，日軍第13師團及集成騎兵隊已進至南閘、雲亭、後塍以南一線，日艦艇60餘艘亦已進泊段家港以東江面。
11月27日，敵軍地面炮兵進占小茅山附近陣地，向黃田港口和君山等處進行射擊。江陰要塞炮“丙一台”發炮還擊。同時，日本海軍蓮號、毌號開始配合4隻掃雷用拖船組成支隊開始向上游推進。上午10時，日艦駛到江陰封鎖線之外錨泊，準備炮擊要塞。在日艦抵達時，蕭山甲4台接受要塞炮訓練的官兵已經觀測到日艦並完成測距。甲4台瞄定蓮號後快放一輪，正中蓮號，使該船起火燃燒。甲4台馬上再放一輪四發炮彈，日艦向蕭山炮台及巫山炮台還擊，各艦發炮達百發，但是日艦的射程短於蕭山上的甲4台，所以日寇只能望而切齒。1個小時之後日艦撤退。日軍記錄指稱當時已經能由艦上望到封鎖線。這是江陰要塞與日本海軍直接接戰的第一仗。日軍第十三師團兵分兩路向江陰猛攻，守軍第112師和第103師及江陰要塞守備部隊頑強抵抗。
11月28日，日軍地面部隊經過2日的準備，開始向南閘鎮、雲亭鎮之線發動猛攻。中國軍隊拚死阻擊，但在敵戰車的衝擊下漸告不支，情勢甚危。這時，要塞炮“丙一台”和黃山台立即發炮，對敵步兵和炮兵實行火力壓制，迫使驕妄的敵人抱頭退縮，守軍士氣為之一振。同時，敵軍在小茅山的炮兵推進至南閘附近，支援其步兵進犯。當日晚上，敵襲占南閘，守軍冒著熾烈的炮火發起反擊，戰至次日拂曉，又從敵軍手中奪回南閘。
11月29日，長谷川清下令第一水雷隊進攻江陰，企圖突破封鎖線。次日上午，敵艦10 余艘於新港、巫山江面上駛，要塞炮台當即發炮打擊，擊沉其1艘、擊傷2艘，余均向下遁去。經此一戰，敵艦未敢再犯。雖然當時中國軍隊因擁有要塞大炮，在炮兵火力上占有優勢，對敵軍地面部隊和江面艦艇予以有力扼制，然而，敵軍卻掌握著絕對的制空權，對要塞炮台和地面部隊造成嚴重的威脅。29日，日機10餘架竟日向要塞炮台一帶投彈轟炸。接著，連續2日轟炸更烈，敵機輪番向要塞炮台大肆轟炸，並向八圩港、十圩港投彈百餘枚，企圖切斷江上交通，堵我退路。烏山台因為匆促成軍，炮台建築不佳，所以在第一輪炮擊之中有1門艦炮因炮座塌倒而失去準頭。其餘三炮之中有兩炮直接命中日軍一艘驅逐艦，使該艦艦身傾斜。丙台也擊中一艘軍艦，第11戰隊倉惶逃逸。因為炮戰過於猛烈，江陰要塞的西山台與黃山台各有一門150毫米要塞炮炸膛，要塞的通信網也多被破壞。據江防軍總部的戰報指出，30日的炮戰中要塞的甲台再發神威，擊落日機兩架。
11月29日至30日，敵地面部隊主力強攻南閘、雲亭鎮，花山、起山兩據點先後失守。經要塞炮台各炮以強大火力進行支援，守軍數度反擊，曾將失地恢復，但因損失過重，陣地得而復失，後退至青山、板橋之線。然後，敵在南閘、雲亭鎮一帶增強炮兵，在海軍與空軍的配合下，向要塞區進犯，企圖擊毀炮台。與此同時，要塞炮兵亦與江面敵艦展開炮戰。
11月30日，江陰城防戰進入最慘烈階段，霍師長將師指揮所布在君山，貼近火線，但是花山陣地已經被突破多處。30日午夜，第112師所有預備隊均上火線作戰，霍守義師長命令代參謀長李寓春坐鎮君山師部，自己親率警衛上火線督戰，被日軍炮火擊成重傷，被衛士搶下火線。霍師長負傷之後第112師的官兵士氣大跌，第334旅開始向青山、板橋一線撤退。第112師的雄斗不休，使江陰要塞區能發揮阻敵力量，並且使首都衛戍總部能從容布防。該師的惡戰震動了軍委會，蔣委員長聞報，親電霍師長予以嘉勉：“劉興總司令轉霍守義師長，該部堅守要塞，奮戰多日，使後方友軍從容布防，南京可保無虞矣，特電嘉獎，中正”。
被鬼子繳獲的德國克虜伯巨炮日海軍重新編組第11戰隊，以近藤英次郎少將為司令。戰隊主隊轄安宅號、堅田號及鳥羽號，掩護隊則轄八重山號、栗號、毌號及蓮號。掃雷隊轄掃雷拖船4艘，警戒隊轄津號、比良號、勢多號、嵯峨號，協力部隊為水上機母艦神川丸。原司令谷本少將因戰敗撤職。
炮台雖然發揮的威力，但是陸軍的戰線已被多處突破，日軍第10軍在11月28日以第114師團攻占宜興，30日以第18師團攻占廣德，12月2日第114師團又攻占溧陽。江陰在整個南京外圍防線上呈現突出的不利態勢。江陰已成孤城，統帥部命令要塞棄守突圍。
同時，地面作戰態勢亦趨惡化。這天午後，守衛要塞城垣的步兵，受敵戰車和炮火的轟擊，漸形不支而後撤。
江陰淪陷
12月1日，是江陰保衛戰決定性的一天。這天，日本海軍軍令部下達了“中國方面艦隊與陸軍協作，攻占南京”的命令。
敵海軍溯江部隊在第十一戰隊司令近藤的指揮下，向江陰進攻。敵軍的艦炮與江陰要塞的火炮，雙方展開猛烈的交戰。下午，炮戰進入高潮，“敵我不斷炮戰，激烈達於極點。我鵝肖、黃山各台共毀火炮4門，通訊設備幾全被破壞。敵通訊連據報亦幾全被消滅。”至此，連同上一天因炮膛溫度過高發生自炸的2門大炮，已有6門要塞炮損毀，尤其是要塞通訊網被毀，各炮台面臨陷入癱瘓的危境。
12月1日下午17時許，西北關被敵突破。敵軍戰車20餘輛，掩護步兵沖入城內，分別竄至君山、龍崗兩炮台區之下。守備部隊雖經奮勇抗擊，但傷亡過重，陣地呈現動搖。入夜，敵十三師團一部進迫江陰城下。守軍一一二師師長霍守義在火線負傷，軍心混亂，已再難支持。劉興鑒於情勢危急，乃忍痛發出撤退命令。
12月1日下午6時，劉興總司令在江陰召集會議，副總司令曾以鼎少將、第112師代參謀長李寓春上校、江陰要塞司令許康中將、第103師師長何知重中將與電雷學校校長歐陽格中將均與會。劉總司令在會議中先親自面告李寓春代參謀長已經安排將霍師長緊急運往後方養傷。在會上了解陸戰狀況的兩師主官李寓春，何知重均建議撤退，歐陽格不置可否，唯獨許康司令力爭死守。在會議中，劉興總司令接獲南京衛戍長官部電話通知撤退，於是即席下達撤退命令。
荻洲立兵12月1日凌晨4時，第112師全師突圍，縣城守軍由馬萬珍旅長率領轉往鎮江。但此時日軍已推進到花山北麓陳皮弄一帶。第667團殘部300餘員向陳皮弄突圍，與日軍遭遇，激戰澈夜後全團傷亡殆盡。日軍攻占花山後，在山麓的計家灣展開屠殺，無辜人民47人慘遭殺害。
從11月27日開始，到12月1日結束，112師與西犯之敵浴血苦戰五個晝夜，消滅日軍2000餘人、偽軍5000餘人，牽制日寇西進銳鋒，給抗日軍隊以從容布防之機。戰鬥中，112師傷亡近2000人，霍守義也受了傷，只得轉入後方治療。112師的戰鬥指揮任務便交給了參謀長李寓春。（部分大陸史料指出該部主官為“楊開多”、“楊開守”。不確。此二詞分別為該兩師代號。“楊”為軍委會頒下於長江兩岸作戰部隊代號，“開”指軍長繆征流的字開源，“多”、“守”分指兩師師長常恩多、霍守義。）。
但是第103師的撤退較不順利。12月1日午夜，因為在夜間撤退時聯絡不良，第103師並沒有與第112師建立可靠的通訊，該師主力第613團與第618團到達縣城以西的錢家村時遭在夏港小股日軍伏襲，日軍以熾盛火力掃射使第103師部隊大亂，師部也與部隊失去聯絡。第613團團長羅熠斌上校、團附魏自選中校在白刃戰中殉職，第618團團附兼第2營營長梁之模中校被機槍擊中兩彈。第618團萬式炯團長組織兩個班迂迴到夏港後方占領屋頂，向夏港的日軍機槍巢投擲手榴彈，才將日軍火力打消。在夜襲間第103師傷亡官兵360餘員。但是遭到日軍偷襲之後第103師何知重師長率參謀長王光漢，負傷後送師部的第615團團長周相魁等高級將校與師部人員在黃田港渡江，渡江之後並直接退往漢口，幾乎使第103師失去掌握。
在師部離去之後，第103師由英勇善戰的戴之奇副師長掌握，凌晨第103師突圍成功，部戴之奇副師長率領繞道江邊退往鎮江。第102師在步行前往鎮江時不得不以擔架長途運輸傷員，原先負傷的梁之模團附在運送過程中傷口惡化。在抵達鎮江郊區因傷重不治殉職。
被鬼子繳獲的德國克虜伯巨炮在突圍命令下達後，許康司令仍指揮炮兵繼續作戰，據江防軍戰報指出在1日當天要塞炮兵進入激戰的頂點，要塞向夏港、雲亭鎮兩個方向猛烈炮擊，以掩護陸軍部隊突圍。日軍集中轟炸要塞，在1日的空襲中，無能的日軍海航終於炸中了鵝山台與黃山台，因為拙劣的防空布局，兩台共有四門火炮被炸毀。日軍又向八圩港與十圩港投彈百餘枚，試圖破江上交通工具。
12月1日下午5時，日軍突入江陰縣城，並向江陰要塞攻擊前進。同日，日軍開始對南京發起總攻。而江陰要塞因遮蔽角問題無法炮擊突入縣城的日軍。許司令在壓迫下依然努力向夏港與雲亭鎮炮擊，許司令知道要塞多支持一分鐘，就有更多的友軍能被解救。江陰要塞的隆隆炮聲，澈夜不息！最後，戰士們只好含淚，趁夜將兩架價值昂貴的英國造6公尺基線實體目視測遠機拆散，將零部件扔到長江里，又把兩架美國進口的大型探照燈砸爛，推下山坡；將大炮的炮筒填上泥砂發射，使其自行炸膛。只有那架英勇的“克虜伯”無比堅實，無論官兵們怎樣破壞都無效，最後只好派人從倉庫取來許多硫酸傾入炮膛，縷縷青煙過後，遂成廢炮。在場官兵全體立正向大炮致敬，許多人痛哭失聲。
戰後許康司令前後往漢口辦理江陰要塞的結束事宜。要塞官兵中有軍官37員，士兵115員輾轉抵達漢口集中，這批官兵還帶著炮對鏡數支。另有軍官37員，士兵541員被第1軍收容，這批官兵帶出步槍620支、機槍37挺與迫炮4門。
當夜至12 月2日，步兵由夏港突圍，向武進撤退；要塞部隊在一腔悲憤之下，發射出最後的一排排炮彈，掩護友軍退卻後，渡江北向靖江撤退。海軍魚雷快艇部隊從11月26日江陰保衛戰開始以來，憑藉黃山山洞之堅強，國防工程之堅固，與敵周旋5日之久，未受損失。在江防總司令部的撤退命令下達後，魚雷快艇部隊和布雷部隊，亦於12月1日晚向南京方向轉移。12月1日，中國海軍第二艦隊司令曾以鼎率駐江陰海軍向西撤退。同日，日軍地面部隊占領了江陰城和要塞各炮台。至此，悲壯慘烈的江陰會戰落下了帷幕。
12月2日，江陰要塞失守，史書上稱其失守標誌著第二道國防工事錫澄線被全部突破。十天之後，著名的“南京大屠殺”開始。
江陰作戰日本戰報六十年後，江陰城裡尤有老人手指天空向人述說兒時的戰爭記憶。“東洋人的飛機……12架一個編隊的，像拉屎一樣，機身一翹炸彈落下來……”隆隆的炮聲，在歷史的長河迴響。
江陰要塞奮戰到最後一刻由日軍戰史證實。日軍戰史稱第11戰隊雖然得到陸軍報告已攻克江陰，但直到2日傍晚仍聽到該方面的激烈炮聲。似乎有部分炮兵在要塞撤退後仍自發對日寇進行炮擊，由此可見江陰要塞守城部隊的決心。
其後，日軍僱傭1000餘人打撈沉船、清除障礙，用了7天7夜挖出一條很窄的航道，僅能容小型艦船通過。
戰後總結
抗戰中 雖弱小卻不屈的中國海軍士兵江陰會戰先後擊落敵機20餘架（不包含11月11日被摧毀的13架龍驤號航母艦載機），擊沉敵艦2艘，擊傷10餘艘（包括日本侵華海軍旗艦“出雲號”裝甲巡洋艦以及被中國空軍重創的“龍驤號”航空母艦）。
親臨要塞觀戰的法爾肯豪森說：“這是第一次世界大戰以來，我所見到的最激烈的海空戰。”
江陰會戰後3年，中華民國海軍司令陳紹寬將軍在一篇《紀念偉大的“九·二三”》的文章中寫道： “‘九·二三’是中國海軍抗戰史上最值得紀念的一頁。……誰都知道，在這次倭寇對我侵略的武力中，最有把握的，是他的海軍。但自江陰封鎖線在我海軍手中樹立以後，情勢卻為之一變，因敵要用艦隊從揚子江上駛，就必須破壞我封鎖線，要破壞我封鎖線，就不能不殲滅我英勇之海軍！
日軍陸地部隊也遭到重創，僅11月25日就擊斃日軍近千名，摧毀坦克數十輛，花山戰鬥苦戰5晝夜，擊斃日軍近2000名、偽軍5000餘人，達到牽制日軍西進並消耗兵力的預期目的。
守軍112師傷亡約4千人，霍守義師長被日軍炮火擊成重傷。從江陰撤退後，一部分退到江北，一部分在鎮江收容，整理為2個團計4千人。儘管103師裝備極端落後，面對日軍海陸空的強勢進攻，依然堅守江陰要塞3個多月之久。103師奉命向南京撤退時，全師9000人只剩4000人。在撤出江陰途徑鎮江時，103師又遭遇強敵圍困，犧牲十分慘重，成功突圍者約2000人。這時師長何知重，參謀長、遵義人王光漢等人已撤到漢口，副師長、興義人戴之奇臨危擔當，率103師殘部接著參加了南京保衛戰。
雖然江陰是中國海軍的重要基地，經過參謀本部五年的經營，以東方之馬奇頓視之。但在抗戰軍興之後，整個國防工事地帶陷入混亂，部隊由後方臨時拼湊，進入陣地應戰，海軍主力艦隊屯泊於江面，在空襲中當死靶。
自甲午戰爭所建造的海軍船隻大部分都損失於江陰保衛戰中，江陰保衛戰也是抗日戰爭期間中日唯一一次大規模海軍戰役，是抗戰期間罕見的陸海空三棲立體作戰。
江陰要塞是錫澄國防線的重要依託，但要塞作戰的發展可以充份印證傳統要塞在現代化戰爭中的劣勢。
由於吳福、錫澄國防線和滬杭之間的乍平嘉國防線的失守（甚至可以說是棄守），以至於首都南京的門戶洞開。
本來，按照南京軍事當局的戰前對於淞滬作戰的計畫，在上海並不準備進行曠日持久的死守，而是計畫在這幾道既設國防線上依託江南多河道、湖泊的有利地勢節節抵抗，並減緩日軍大部隊和裝甲部隊的前進。上海以西僅300餘公里就是首都南京，雖然有滬寧之間有諸多河流湖泊作天然屏障；蘇州、常熟、江陰等滬寧線、長江航道上的要塞作防禦，可是淞滬作戰時幾次該退未退，一再拖延，最後又撤退過遲演變為潰逃，重要檔案、地圖、重要計畫，都被敵人拿去了。
同時日軍兩翼迂迴，追擊迅速，並從空中日夜跟蹤轟炸；此時南京周圍已經無險可守，故再也不可能組織起有效的阻擊戰了；江陰是長江要塞、控制著長江的咽喉，但日軍很快就攻陷無錫、常州，兵逼鎮江要塞（鎮江要塞因敵轟炸機輪番轟炸，要塞都台建築工事和營房都已經被徹底炸平，且地理位置明顯突出於我軍陣地，故我軍直接就放棄了鎮江要塞），目標直指南京，江陰已經遠遠突出於我方陣地，其意義已經不大，南京的失守幾乎已成現實。
戰爭評價
江陰會戰，是抗日戰爭期間一場集空軍部隊、地面部隊、要塞炮兵部隊和海軍艦艇部隊共同進行的，持續多日的激烈戰鬥，也是中國海軍在抗日戰爭中規模最大的一次作戰。江陰有長江下游水道最狹的一段江面。江陰縣城北枕長江南岸，城外有黃山、君山2座山頭陡立江邊，形勢險峻。黃山腳下，中國海軍設有電雷學校，開山鑿洞，建有艦庫以儲存魚雷、水雷、彈藥。在黃山、蕭山之上，建有要塞重炮之壘，裝置有從德國購入的大炮。在江陰江面，中國軍隊已在8月間構築了沉船堵塞線。江陰是日本艦隊西入長江的一大障礙，也對西進的上海派遣軍構成側面的威脅，自上海開戰以來，就遭到來自日軍陸海空多軍種的猛烈攻擊。
