蔣介石本來計劃只在蘇州河北岸留少量部隊，表明繼續抵抗的姿態，主要目的是給國際社會看看，軍事上沒有任何實際的意義。由於這支部隊肯定會被日軍包圍，基本上是九死一生，所以挑選部隊的時候很傷他的腦筋：派自己的嫡系部隊，又捨不得，可是派地方部隊的話，又怕被人指責藉機消除異己，現在正是全民族抗戰的關鍵時刻，如果因爲這件事被千夫所指，既影響自己的領袖形象，也不利於以後的全面抗戰！沒想到，正在一籌莫展的時候，孫百里主動請纓，爲他解決了這個難題，自然非常痛快地答應了。雖然留下的部隊有點多，但是反正不是自己的嫡系，用不着雄，再說，從前一段時間的表現來看，十九路軍的戰鬥力很強，如果真的能堅持到國聯會議的召開，豈不是更好！
10月28日，軍隊完全放棄蘇州河以北的陣地，全線撤退到瀏河、沈家橋、江橋一線事先構築好的防禦陣地，只留下十九路軍一支孤軍。
在第三戰區主力部隊轉移的同時，十九路軍也放棄了原來的陣地，全軍急進至閘北，背靠公共租界構築陣地，擺出一付要和日軍殊死戰鬥的架勢。這裡街道縱橫，建築物密集，非常不利於日軍空軍的發揮，另外，許多鋼筋混凝土結構的高層建築的存在也在很大程度上削弱了海軍艦炮的威脅。
十九路軍當年曾經在這裡戰鬥過一段時間，對這裡的每條街道每座建築都瞭如指掌，閘北簡直是如魚得水。根據城市作戰地點和經驗，十九路軍把各師的輕型火炮分散開來，幾門火炮和步兵的小分隊一起組成一個火力點，在一些高大的建築物上佈防，在建築物之間構成立體交叉火力網，與地面的防禦陣地配合，形成完整的防禦體系。第60師和第61師佈置在第一犀由第78師和獨立師擔任預備隊。孫百里的計劃是先用頑強的抵抗把日軍牢牢地牽制住，接着再逐步後撤，採用逐次抵抗的辦法使日軍深入市區，最後出動預備隊，穿過租界，突然出現在日軍的背後，前後夾擊，最大限度地殺傷日軍。
爲了掌握最新的情報，部隊到達閘北後，孫百里立即派人攜帶自己的親筆信，去找秦翰林，請他協助十九路軍的偵察部隊摸清租界附近的情況。
軍隊雖然在戰略上出於被動，一再後撤，可是卻始終控制着上海，使日軍的作戰目標沒有實現。日本統帥部對前期的作戰進行總結，認爲如果繼續向以前那樣逐次增兵的話，無法取得決定性勝利，甚至連改變戰場憚勢都非常困難，經過慎重研究後決定，從華北和國內抽調第6，第18，第114師團，國崎支隊，獨立山炮第2團，野戰重炮第6旅，第1，第2後備步兵團等部隊共約12萬人，組成第10軍，由柳川平助中將擔任司令，準備實施登陸作戰以打開局面。爲了增加保險係數，又命令華北的第16師團轉到上海派遣軍序列。至此，淞滬前線的日軍兵力已經增加到27萬人，其中包括陸軍10個師團、海軍第3和第4艦隊以及相當數量的空軍。
日軍第10軍的作戰方案是：首先在杭州灣金山衛附近地域登陸，接着快速向黃浦江推進，攻佔松江，切斷滬杭鐵路，然後兵分兩路，一部繼續向上海西南方向攻擊前進，與上海派遣軍配合消滅周邊的軍隊，一部向閔行前進，策應上海派遣軍作戰。
爲了吸引軍隊的注意力，掩護第10軍的登陸作戰，上海派遣軍以第3、第13師團爲主力向蘇州河南岸的軍隊猛攻，而第9、第11師團、第101師團則集中全力猛攻十九路軍陣地，要把這支屢次使皇軍顏面盡失的軍隊徹底殲滅掉！
面對敵人優勢兵力的進攻，十九路軍按照既定的方針且戰且退，在給日軍極大的殺傷後主動後撤，把日軍逐步吸引到預設陣地，迫使日軍放棄自己的優勢和守軍進行城市戰。
於此同時，孫百里通過各種途徑，緊急約見上海公共租界工部局的英國局長約翰爵士。11月1日晚上8點，孫百里身着便服，在幾名貼身警衛的陪同下租界和約翰爵士談判。
寒暄之後，孫百里開門見山地把自己的要求說出來：“約翰先生，我的軍隊現在被日軍壓迫在租界的外圍，後退無路，希望能夠從租界撤退，怎麼樣？”
約翰立刻搖着頭回絕道：“不行！在中日的這場衝突中各國必須嚴守中立的政鉑如果借路給你們，日本就有藉口租界了。孫將軍，請你體諒我們的難處。”
孫百里笑着說道：“如果日軍佔領上海，貴國的利益也同樣會受到損害，不是嗎？其實我的要求非常簡單，只要你把幾條街道上的巡捕迴避幾個小時就可以了，事後萬一日本人追問起來，你完全可以推說不知道。公共租界代表的是西方列強，日本再囂張，也不敢向這麼多國家同時發難。”
約翰不悅地說道：“孫將軍，我已經清楚地表明瞭態度，請你不要再糾纏下去了！根據貴國和各國之間吊約，軍隊無權租界，這一點你應該非常清楚！淞滬會戰打了這麼久，可豎民始終都沒有提出過這麼無理的要求，請孫將軍自重！”
一提到不平等條約，孫百里忍不住火往上冒，不客氣地回敬道：“約翰先生，你所說吊約都是在非常不平等吊件下籤訂的，是中華民族的恥辱！我相信要不了多久就會被廢除掉，租界這樣的國中之國也必須剷除掉！這裡是的土地，的軍隊任何時候都有權力通過！”然後冷笑着說道：“你們租界所有的兵力加起來也不過幾千人，我的部隊可以輕鬆解除他們的武裝，之所以要徵求你的同意，不過是給個面子而已！”
約翰漲紅了臉吼道：“孫百里，你太大膽了，就不怕我到國民去告你？”
孫百里調侃地說道：“既然你要去告我，那不妨把就在膽大點：我的部隊會在保持和日軍接觸的情況下往租界撤退，把這裡變成戰場，如果他們不敢追，那我們十九路軍就以這裡爲據點，四出襲擊日軍，反正租界了要糧有糧，要有，正好可以持久抗戰！這樣一來，租界肯定是繁榮昌盛，貴國知道了，說不定給你授勳呢！到時候你感激我還來不及呢！”說完之後立即起身，準備告辭。
約翰聽他這麼說，心裡涼了半截，急忙說道：“孫將軍請留步！我可以讓你們通過，不過不能攜帶武器！這是我所能做的最大讓步了！軍隊放下武器就是平民，也符合條約的規定。”
孫百里冷笑着說道：“約翰先生，你以爲我會因爲什麼狗屁條約的規定，讓自己的士兵冒生命危險嗎？
你如果答應的話就徹底一點，出了事我自然不會連累你，否則的話…”
約翰看着孫百里陰晴不定的表情，感到這個人實在不好對付，如果不答應他，租界肯定要被拖進戰爭，自己局長的位子鐵定是保不住了，可是答應了他，就要面對日本的責難。權衡利弊之後，約翰終於下定決心，說道：“好，我答應你！”