16日下午5时，张治中召集师以上军官会议，商讨歼敌之策。

他说：“今天，我从前线回来反复思考，总觉得敌人援军将至，只有迅速拿下虹口、杨树浦，战役才能取得主动。”

孙元良说：“这个仗，不能再这样窝窝囊囊打下去了。如果敌人援兵一到，敌我态势立变，我们将失去优势。”

王敬久说：“我也认为，只有速战速决，才能争取主动。常言道，‘将在外君命有所不受’。歼敌良机再不能失去了！”

张治中沉思片刻，说：“好，那就决定，明日（17日）拂晓，全线总攻击！”

8月16日，日本政府拒绝了英、美、法关于将上海作为中立区的建议。

当日晚，蒋介石命令张治中：“明日（17日）拂晓，发起总攻。务必在日本援军登陆前，歼灭上海的日海军陆战队。”正巧，这与张治中的总攻决策不谋而合。

张治中接令后，立即下达命令：“第87师攻击杨树浦之敌，着重点于两翼。即一翼由东向西，一翼由西向东，使敌首尾不能相顾。兵力以第87师2团任主攻，以夏楚中率98师2团巩固87师主阵地。第88师总攻方向，一为由北向南，一为由西北向东南，使敌不能集中向我。兵力以第88师3团、钟旅之2团任主攻，借保安总队1团守主阵地。明晨5时，开始总攻！”

17日晨5时，总攻开始了！沉寂两天的上海，再次响起猛烈的枪炮声。虬江日军阵地一片火海，烈焰冲天，硝烟滚滚。中**队冒着猛烈炮火向日军据点发起勇猛冲锋。

总司令张治中离开南翔司令部，来到江湾，登上叶家花园水塔上督战。

9时许，王敬久师长电话报告：“87师已占领日军俱乐部和日海军操场。敌军两次反攻均被打退，我军炮击命中率颇佳，但因目标坚固终不能摧毁。”

孙元良师长电话报告：“88师主力由北分向日本坟山、八字桥、法学院、虹口公园攻击，反复争夺，伤亡甚重，日本坟山、法学院两处，死伤尤多。现已将正西面之敌击退。”

当天，中国第87、第88两师占领了五洲公墓、爱国女校及粤东中学等据点。中国海军电雷学校两艘雷艇秘密驶至黄浦江，向停泊码头附近“出云”号日舰发射鱼雷，将其击伤。