八月二十三日，注定是不平静的一天。日军两个师团集结于马鞍群岛，第11师团先遣部队于零时进至川沙镇以北地区强行登陆。长江南岸守备区第五十六师守备川沙口的1个连，阻止不住日军的登陆。当天午后日军占领川沙镇，同时有一部兵力占领罗店，当晚又对罗店开展了争夺。第3师团第3旅团先遣部队在驱逐舰护卫、引导及大力掩护下，于7时许在吴淞镇南约15公里的铁路轮渡码头及张华浜强行登陆。负责守备的保安总团、上海市警察总队英勇抗击，仍然无法阻挡日军的铁蹄，当日下午，日军成功登陆，并在江岸至铁路间占领和建立了滩头阵地。
而在这一天，国军的增援部队陆续抵达上海。第18军的第十一师、第十四师、第六十七师等三个师已先后到达京沪地区：第十一师一部在大场镇，一部开进罗店；第十四师在常熟附近，担任梅李镇、福山间沿江警戒，并受命加强吴福线国防工事；第六十七师及军部在苏州、无锡地区。教导总队第2团已到沪，第五十一师、第六师正在向上海输送。这些部队都将加入上海抗战的战斗序列，目前暂时由第九集团军司令官张治中指挥。
南翔古漪园第九集团军指挥所，接到了第十一师三十三旅的报告，知道了日军主攻方向是罗店、嘉定及浏河。张治中获悉日陆军登陆情况后，便与陈诚联系，决定对日海军陆战队暂取守势，立即指挥部队反击登陆日军，同时将第九集团军的军事部署整理成电文，向国民政府军事统帅部发出了密电：
密。本日上午五时半接到刘军长电话报告：敌于拂晓以前，在狮子林、川沙口登陆，即与陈次长诚商定部署，以十一师向罗店北进，支援五十六师之作战，而由正面抽出兵力为预备队。当因前方电线为敌机炸断，未能由电话指示各部，乃于八时半亲赴江湾八十七师料理一切。是时，据报张华浜、蕴藻浜附近，同时有敌人登陆，我守军正迎击中。……兹为顾虑左侧登陆之敌起见，将对虹口、杨树浦正面作战之三十六师、八十七师、八十八师、独立第二十旅、保安总团、教导总队第二团各部归王敬久指挥，派其为淞沪前敌指挥官，命对正面固守原阵地；而以教导总队第二团拒止张华浜之敌；由八十七师调一旅支援吴淞；并抽出第九十八师令向宝山、杨行、刘行、罗店之线前进，以该师师长夏楚中指挥该师及第十一师，拒止上陆之敌。……迄下午五时，十一师已不顾敌机轰炸，进至罗店南六公里之处，因罗店为少数敌占领，该师已将前卫展开，将其驱逐。教导总队第二团，因张华浜上陆之敌近两千人，尚在其附近与敌对峙，当由八十八师抽调一团前进至蕴藻浜南岸设防。因驻地于日间受敌机轰炸，本晚正在移营，电话尚未架通，焦急异常。拟即赴太仓或嘉定与罗军长一晤。
这一天，第十八军军长罗卓英抵达太仓。张治中得知这个消息，考虑到上海作战的诸多部队都是第十八军所属，为了便于指挥，达成统帅部的作战计划，他准备前去与罗会晤。
对于第九集团军司令官张治中的部署，军政部常务次长、第三战区前敌总指挥陈诚总体上是同意的。但是，对于日军援军登陆的应对，他内心真实看法与张治中仍然有着不同。
陈诚认为，当前的主要威胁是新登陆增援的日军，然而张治中在抗击登陆的兵力部署上明显过少，对打击登陆之敌，没有集中优势兵力、形成打击重点。根据自己的分析，陈诚向最高军事统帅部蒋委员长发出了密电，提出自己的军事部署方案：
即到。南京。侍从室呈委员长蒋：密。为击灭狮子林、川沙登陆并继续围攻淞沪之敌，拟定新部署如左：淞沪围攻军由张总司令指挥，仍继续进行攻击，同时并在原攻击阵地作固守准备。第18军之第11、第14、第56师诸部由职指挥，任沿江已登陆之敌之歼灭。第11师、第67师、第98师、炮兵第16团为右翼军，归罗军长卓英指挥，对狮子林、川沙登陆之敌行歼灭战。第56师、第14师为左翼军，归刘军长和鼎指挥，协同右翼军攻击，并任浏河口以西沿江要点守备，阻击敌之登陆。第6师、第51师位置于南京、苏州间铁路两侧地区，为总预备队。职现在苏州部署中。请鉴核。分别电令遵照。职陈诚。梗未。吴参。印。
收到陈诚的密电，国民政府军事委员会委员长蒋介石同意了他的部署。同时，考虑上海战场范围已经扩大的实际情况，为了便于指挥，确保最高军事统帅部军事部署落实，又将江南岸守备的部队编组为第15集团军，任命陈诚为总司令，与张治中第9集团军分区各自指挥。明确了两集团军作战地域分界线为南翔—蕴藻浜—吴淞镇南端之线，分界线由第15集团军负责。
蒋介石的这一部署无疑是正确的。然而，由于通讯和通知方面的缘故，这些部署只通知了第15集团军所属序列的部队，却没有通知第九集团军方面，短期内造成了军事管辖权上的冲突。
八月二十三日，第九集团军司令官张治中奉命把战斗序列进行了调整：炮兵第十六团及第六十七师输送至嘉定附近，连同第一师、第九十八师划归第十八军军长罗卓英指挥。同时，把在张华浜与日军作战之中的第十一师三十三旅一部从战线撤换下来归还第十一师建制。
当日深夜，第九集团军指挥所秘密转移到徐公桥。指挥所安置好以后，张治中勉强吃了一碗稀饭，便靠在高背椅子上休息。远处，隐约传来火炮射击沉闷的声音。张治中虽然闭上了眼睛，却始终难以安眠，想到日军大部队海上增援与登陆，他的内心生起了深深的焦虑。他觉得应该与江防司令刘和鼎、第十八军军长罗卓英见见面，商议一下具体的抗击日军登陆的作战方案，如果有必要，他将面授机宜，改进他们的军事部署。想到这里，张治中再也坐不住，他带着重要幕僚出发，在二十四日凌晨赶到太仓，指导刘和鼎部应对当前登陆日军。