德式師的第87師和88師，由南京、杭州地區經浙贛鐵路開赴衢州，構成第四路軍，在張治中的同一批示下，由閩北向南進犯。而第36師則歸衛立煌批示的第五路軍，在閩西的邵武、順昌一帶集結。

直到下午3時許，521團團長劉安棋才率第2營達到瀏河。日軍飛機對瀏河車站停止狂轟濫炸，汽車和車站四周的民房全被炸燬，後續軍隊不得不徒步進步。聲援速率大受影響。而此時茜涇營四周的戰役愈演愈烈，日軍出動二十餘架飛機高空飛翔，對國軍陣地實施麋集轟炸，一時候落彈如雨，而瀏河水域的日軍兵艦也以艦炮開仗助戰。4時許，日軍主力向521團右翼迂迴，而右翼教誨總隊的一個營已死傷殆儘。如許在茜涇營苦戰的521團1營，就處於前、左、右三麵受敵圍攻的局麵，加上日軍海空火力轟擊，傷亡過半。但全營官兵奮勇應戰，乃至以殘破之師幾次突入茜涇營鎮內，與日軍搏鬥，終因日軍器力灼烈，兵力又是眾寡差異，未能到手。

3月3日半夜1時許，517團由廟行行抵婁塘四周宿營，此地間隔瀏河僅十五華裡，全團官兵迭經多日苦戰，積疲未蘇，征衣猶濕。俄然千餘日軍，自瀏河猛撲而來，517團安插在婁塘鎮、朱家橋、四竹橋的三個前哨連抖擻抵當。戰役打響後，日軍兵力越來越多，其火炮也開端向國軍陣地轟擊。這三個前哨連所擔當的鑒戒線達三千米之寬，且傷亡已超越三分之一，是以力量相稱虧弱，三處前哨陣地均遭重圍，但各部均死戰不退，將來襲日軍抑留在婁塘四周。苦戰一向持續到3日8時，日軍主力約四千人趕到，開端向517團陣地建議全線進犯，並向國軍右翼迂迴。此時國軍正在抓緊修建工事，匆促應戰，兼之兵力終寡差異，日軍竟衝破火線陣地衝到朱家橋北岸517團團部分前，全團戰線岌岌可危，就在此萬分告急關頭，第1營第3連奮勇衝殺，將突入陣地之日軍擊退。

22日晨，日軍乘大霧滿盈突入廟行鎮東麵大小麥家宅88師264旅527團3營陣地，營長陳振新親率軍隊反擊，但在日軍狠惡炮火勸止下未能擊退日軍，陳振新戰死於陣地，88師副師長李延年親身督率264旅迅即投入全數預備隊封堵缺口，戰況殊為狠惡，88師直屬工虎帳營長唐遁陣亡，264旅旅長錢倫體、副旅長黃梅興都負了傷，仍未規複戰線，因為廟行陣地被衝破，全部第5軍戰線都遭到嚴峻威脅，軍長張治中親率預備隊教誨總隊主力（欠一個營）馳援，並令87師259旅孫元良旅長率部聲援廟行；戍守蘊藻浜北岸的87師261旅宋希濂旅長率該旅主力，由紀家橋渡河掖敵側背；第88師也抽調軍隊對日軍衝破地區實施反打擊。右翼軍十九路軍得知廟行危急，也於9時許命令在江灣至蘊藻浜全線建議反擊，第61師張炎副師長率第4、第5團由江灣西北的竹園墩反擊，策應廟行守軍。就如許，教誨總隊和87師259旅在廟行正麵，261旅在左，61師兩個團在右，對突入之敵構成三麵夾攻，經苦戰後日軍除一小部殘留在金家宅、大小麥家宅一帶，持續負隅頑抗，主力倉促敗退。日軍殘部直至晚8時30分，才被完整清除。這一天的廟行戰役，戰況之慘烈為一二八事情開戰以來所未見，僅88師就有正副旅長負傷，營長傷亡9人，連排長傷亡20餘人，兵士傷亡逾兩千。中外報紙分歧以為這是淞滬抗戰中我軍最光輝的戰績。26日，百姓當局發電嘉勉：“自經22日廟行鎮一役，我國我軍名譽在國際上頓增十倍。連日各國言論莫不獎飾我軍精勇無敵，而倭寇軍譽則一落千丈也。望鼓勵官兵，鬥爭儘力！”