口，再由汉口到浦口换京沪线火车，于11月12日抵达上海前线的南翔火车站集结。
11月15日，部队投入守卫国防线战斗，二十军一三四师首日就遭到日军进攻，恶战开始。
“敌人火力很猛，我在战壕里用刺刀把一顶军帽撑出去，转眼间帽子上就被打了十几个洞。”杜重石回忆说，“我们的队伍每天一个师一个师地加入前线，有的师上前线一天就减员一半，有的支持了两天就减员三分之二。战场就像个大炉，人一填进去就被熔化了。”
11月16日，八○二团团长林相侯壮烈殉国。林相侯部与日寇白川大将指挥的第九师团和禁卫师团激战，日军凭借武器优势，发起猛烈攻击，林相侯亲临第一线指挥作战，屡挫日军。16日傍晚，日军发起又一轮攻势，士兵潮水般涌来，阵地眼看不保，林相侯冲出战壕，吼声震天，拼杀间，头部中弹倒下。林相侯是川军在淞沪战场上为国捐躯的第一位团长，他以这种姿势牺牲：怒目圆睁，手指前方……
二十军以血肉之躯保住一寸阵地不失，还夺回了中央军二十三师丢掉的陈家行阵地。11月18日，804团奉命收复失掉的阵地。团长向文彬率部当夜恶战，夺回了阵地，但全团官兵，营长只剩彭焕文1人，连排长非伤即死，无一幸免，班长剩下4个，士兵只剩120余人！一天中3小时内，向文彬由中校升上校，由上校晋升少将……
12月5日，杨森奉命将阵地交广西部队接防。至此，二十军结束了20昼夜上海抗战，奉命到纪王庙整顿残部，一个军的残余部队，只能勉强编为一旅。
地面部队在血火拼杀，而空军也同样是在拼命保护国防线上的领空，日军的木更津航空队和96舰载机在空军的多次伏击下，结果是损失惨重，然而空军的一百多架战斗机也快消耗完了，本来空军有三百多架战斗机，但又有一百多架无法起飞，只能成为配件提供者，不然战争打道现在，空军早就没有飞机配件了。
幸运的是，因为苏联与日本的仇恨，派出了苏联航空志愿队，共有一百多架战斗机，四十多架轰炸机，才勉强保住了国防线上的一半的制空权，由此产生了无数可歌可泣的空中英豪。
10月29日下午2时30分，日军数十架战机分多层编队，从上海起飞，偷偷向南京袭来。中国空军和苏联志愿航空队严阵以待，出动数十架战机升空拦截。
满天的枪、炮声，像一块巨大的磁石，引来地面越来越多的目光。从现存的照片看，当时很多南京市民走出家门，涌上街头，密切关注着天上的战斗。有人表情严肃紧张，有人露出笑容，显然，天上的一切扣住了人们的心弦。中国勇士们果然不负众望，
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