固守南京的方针确定之后，统帅部采取了一系列的战略、战役措施：

首先，成立首都卫戍司令长官部，以唐生智任司令长官。

之前，蒋介石原拟令顾祝同守南京并曾告知顾祝同，后因唐生智自告奋勇，遂令唐生智守南京。

同时，任命罗卓英、刘兴任副司令长官，周斓任参谋长，并颁定首都卫戍部队战斗序列：

（1）司令长官唐生智。

（2）第72军孙元良部（第88师）。

（3）第78军宋希濂部（第36师）。

（4）首都警备军谷正伦，由桂永清教导总队和宪兵部队编成。但其以患病为由，辞去警备军军长职务，随宪兵司令部撤去湖南，由宪兵司令部参谋长萧山令升任宪兵副司令，率宪兵第2团、第10团和教导第2团留南京。

（5）其他特种部队之一部。

11月9日，唐生智组成司令长官部并开始视事。

其次，宣布国民政府迁都重庆，并将统帅部迁至武汉，作为尔后抗战的指挥中心。

三是成立第七战区，以第2预备军司令长官刘湘改任战区司令长官，以原第三战区前敌总指挥陈诚任战区副司令长官，长官部设于武汉（11月19日即成立，11月25日正式公布命令）。

同时，令刘湘指挥所部第2纵队（第21军团及第23军团）东进，与第三战区（司令长官部已由常州转移至皖南休宁县屯溪镇）协同，支援南京方面的作战。

四是赋予第三战区、第七战区及首都卫戍军当前任务：

“（1）第七战区除固守现地（广德、芜湖地区）外，其左翼须以有力部队留置于安吉、孝丰山地，相机攻击敌侧背，迟滞其前进。

（2）第三战区依前令开始转进以后，须以有力部队分别留置于龙潭以南、广德以北各山地，迟滞敌之前进，掩护主力之行动，并破坏重要交通线。

（3）各战区须与首都卫戍军相策应，对敌作战保持动作之自由。其损失过大之部队，应酌令其撤退于宁国、芜湖以西地区，积极整理补充、待命。

（4）首都卫戍军除固守南京既设阵地外，应与第三战区部队密切协同，相互策应，击破敌之围攻军。”

11月20日，唐生智发布戒严令，南京地区进入战时状态，立即开始制订具体防守计划。

当时，卫戍军主力仅有第88师、第36师及教导总队，而且又都是由淞沪战场撤至南京补充整理但尚未完成的部队，兵力严重不足，因而不得不放弃东南主阵地带的既设国防工事，仅防守复廓阵地。

其防守计划以固守附廓据点及域垣为目的，策定防御部署要旨如下：

（1）以第88师任右地区雨花台及城南之守备。

（2）以教导总队任中央地区紫金山及城垣东部之守备。

（3）以第36师任左地区江山、幕府山及城北之守备。

（4）以宪兵部队任清凉山附近之守备。

（5）以旅长指挥教导总队之1团及乌龙山要塞部队，警戒长江封锁线。

日军突破锡澄线阵地后，蒋介石大本营留在南京的作战组返回武汉统帅部，同时，令第三战区副司令长官顾祝同收容从淞沪战场撤下的部队，率长官部暂去扬州，自己坐镇南京。

为了加强南京的防守力量，蒋介石从正向浙、皖、赣边区转移的第三战区部队中，留下9个师，并从武汉第七战区部队中调来2个师。

12月初，第三战区的部队均已到达南京。4日，从武汉调来的第2军团先头1个团到达南京，8日全部抵达。

南京保卫战中的中国军队 图片来自网络

罗卓英也于12月5日晚到达南京就任卫戍军副司令长官，其第16军团由参谋长代行军团长职务。

南京卫戍军指挥系统如下：

南京卫戍军司令长官唐生智、副司令长官罗卓英、刘兴

第2军团军团长徐源泉，下辖第41师师长丁治磐、第48师师长徐继武、

第66军军长叶肇，下辖第159师师长谭邃、第160师师长叶肇（兼）

第71军军长王敬久，下辖第87师师长沈发藻。

第72军军长孙元良，下辖第88师师长孙元良（兼）

第74军军长俞济时，下辖第51师师长王耀武、第58师师长冯圣法

第78军军长宋希濂，下辖第36师师长宋希濂（兼）

第83军军长邓龙光，下辖第154师师长巫剑雄、第156师师长李江、

另有第103师师长戴之奇（代）、第112师师长霍守义

宪兵部队（3个团）宪兵副司令萧山令、江宁要塞部队要塞司令邵百昌，以及炮兵第8团1营、战车防御炮8门，轻战车10辆、防空司令部所属各高射炮队（大小炮27门）和城防通信营。

总计，防守南京的兵力约15个师，10余万人。

兵力增加后，唐生智决定恢复以东南主阵地带为第一道防御阵地，以加大阵地纵深、增强防御韧性。

其具体部署为：

（一）第72军派出右侧支队至江宁镇附近，任右翼掩护。

（二）第74军任牛首山至淳化镇附近之守备，并向秣陵关、湖熟镇派出前进部队。

（三）第66军任淳化镇附近至伏牛山之守备，并向句容附近派有力之前进部队。

（四）第83军任伏牛山附近经拜经台至龙潭之守备，向下蜀派出前进部队。

就在徐源泉的第2军团即将到达南京时，唐生智又改令第83军推进至镇江、丹阳附近，令其接守第83军在龙潭一带的阵地。

此时，镇江除要塞部队外尚有第71军及第103、第112师，由第71军军长王敬久指挥。

1937年12月1日，日“华中方面军”接到大本营第8号“大陆命”关于“攻占敌国首都南京”的命令。

司令官松井石根因淞沪会战中，曾受到中国军队的坚强抗击，对进攻依托既设国防工事进行防御的南京守军，较为慎重。

当日，他仅向所属两军下达了当前任务：

“上海派遣军12月5日主力开始行动，重点保持在丹阳、句容公路方面，击败当面之敌，进入磨盘山山脉，以一部从扬子江左（北）岸攻击敌之背后，同时切断津浦铁路及大运河；

第10军12月3日主力开始行动，以一部从芜湖方面进入南京背后，以主力击败当面之敌，进入溧水附近，特别须对杭州方面进行警戒。”

并要求各部到达上述攻击出发地位后，根据当时情况，再进行攻击南京的具体部署。

日军“上海派遣军”遵照方面军的命令作如下部署：

第16师团沿丹阳、句容、汤山公路，第9师团沿金坛、天王寺、淳化镇公路并列向南京东部方向攻击前进；

天谷支队（第11师团的步兵第10旅团，配属野战重炮兵和迫击炮兵各1个大队、后备炮兵和工兵各1个中队）沿丹阳、镇江公路进攻镇江，尔后渡江攻击扬州，切断大运河；

第13师团以一部由江阴渡江攻击靖江，切断南通与扬州的联系，以主力沿常州、奔牛镇公路到镇江，在天谷支队后渡江，向滁县迂回攻击，切断津浦铁路。

日军第10军也遵照方面军的命令，部署如下：

第114师团沿溧阳、溧水公路向南京南部方向攻击前进；

第6师团沿广德、洪兰埠公路，在第114师团后，也向南京南部方向攻击前进；

国崎支队沿广德、郎溪公路进占太平（当涂），尔后，渡江迂回至浦口附近，切断南京守军北退之路；

第18师团经宣城向芜湖进攻，切断南京守军西退之路。

从12月3日至6日，经过4天的战斗，日军第18师团、第9师团突破守军第83军及第66军的警戒、前进阵地，占领了句容，进至句容以西的黄梅、土桥及湖熟镇一带，并有一部兵力由右翼深入到孟塘、大胡山附近；

第114师团突破了守军第72军及第74军的警戒、前进阵地，占领了溧水，进至溧水以北之秣陵关、陆朗镇及江宁镇一带。

这时，日军右翼的天谷支队和第13师团向镇江、靖江进攻，左翼的第6师团向秣陵关前进，国崎支队和第18师团也正在向当涂、宣城进攻。

12月7日，日“华中方面军”下令：当日开始，向南京外围第一线防御阵地进攻；突破该阵地后，继续向南京城复廓阵地攻击；集中到达战场的全部炮兵火力，用以摧毁并夺取城垣。

同时规定：“上海派遣军”负责攻击东北面的中山门、太平门、中央门，第10军负责攻击西南面的通济门、中华门、水西门。

城内两军作战地境分界线为共和门—公园路—中正街（今白下路）—汉中路。

12月6日下午，南京卫戍司令长官部发现部分日军迫近第一线阵地，特别是其第16师团一部已渗入至汤山镇（当时称汤水镇）左侧后的胡塘、大胡山附近，急令第36师速派1个步兵团进占麒麟门附近阵地，以掩护第66军侧背，并阻止该敌继续渗入；

令在镇江的第71军、在镇江及东昌街一带的第83军迅速向南京转移，以增强南京的防守力量；

规定第71军转移后，镇江要塞由第103师代师长戴之奇指挥；同时，还令第2军团（第10军）刚刚抵达南京栖霞山附近的第41师，推进至龙潭、乌鸦山地区，以掩护第71军及第83军转进，并保持与镇江的联系。

由于南京已成围城，即将变为战场，蒋介石于当晚召集少将以上军官开会，告诫大家：

南京是全国和世界关注的重心，不能轻易放弃；又说明自己不能偏处一隅，但责任逼自己必须离开，要求将领们服从唐生智司令长官的命令，负起坚守重任，还说即将调动部队前来策应。

7日晨5时45分，蒋介石乘飞机离开南京，飞赴江西，转武汉统帅部。

12月7日，日军在炮兵及航空兵强大火力支援下，开始向我守军第一线主阵地带发起全面猛攻。

南京卫戍司令长官部将从镇江刚刚撤回的第71军，控置于第74军和第66军结合部后方的高桥门一带，同时，令第66军以一部兵力从汤山镇由南向北、第41师以一部兵力从乌龙山由北向南、第36师预备2团配属战车连（欠1排）从麒麟门由西向东，对突入胡塘、大胡山附近之敌实施合击。

但是，由于日军后续部队已从突破口投入战斗，第66军汤山镇阵地和第41师栖霞山阵地，均遭日军猛烈攻击，因此，三面合击的企图，无法实现，转以第36师的预备2团在东流以西、以南一带，抗击已占领复兴桥日军的进攻。

12月8日，原在湖州地区的日军第6师团以强行军赶至秣陵镇以西地区，在第114师团左翼展开，参加了进攻南京外围阵地的作战。

此时，南京外围第一线阵地经过两日一夜的激烈战斗，我军各主要防御地段上的工事，多已被日军炮兵及航空兵火力摧毁，守军伤亡惨重。

比如，第51师防守淳化镇的第301团代团长纪鸿儒身负重伤，连长伤亡9名，排以下伤亡1400余人，已完全丧失了战斗力。

当日下午，日军在坦克引导下，先后攻占了汤山镇、淳化镇等重要据点。与此同时，日军右翼第13师团的第26旅团（沼田支队）也击退了第57军的第111师，占领靖江，天谷支队攻入镇江，日军左翼国崎支队已进至当涂附近，第18师团攻占宣城后，正向芜湖前进。

鉴于上述情况，南京卫戍司令长官部为集中兵力固守南京，一面下令命第一线阵地守军退守复廓阵地；一面命镇江的第103师、第112师及其附近的第82军，迅速撤至南京。

8日下午，第2军团的第48师运抵南京，第83军的第156师也撤至城内，其第154师仍在撤退途中。

16时，南京卫戍司令长官部下达了“卫参作字第28号”命令，对复廓阵地的防守进行部署：

“一、右侧支队固守板桥镇大（戴）山之线；

二、、第74军固守牛首山一带据点至河定桥之线；

三、第88师固守雨花台；

四、第71军之87师固守河定桥至孩子里（江南（宁芜）铁路北）之线，右与88师及51师、左与教导总队联系；

五、教导总队固守紫金山；

六、第2军团固守杨坊山、乌龙山之线及乌龙山要塞；

七、第36师固守红山、幕府山一带；

八、第66军至大水关附近集结整理待命；

九、第83军之156及36师之1团（预备2团），在青龙山、龙王山线掩护撤退。”

同时，还令宪兵教导2团防守水西门至汉中门城垣阵地及城外上新河河堤阵地，宪兵第2团防守城内清凉山，宪兵第10团防守城内明故宫飞机场。

南京外围第一线阵地被突破后，守军撤退仓促，缺乏有效的掩护措施，日军乘势尾随，跟踪追击，以致有些复廓阵地，尚未占领稳固，即为日军突破。

至9日拂晓，日“上海派遣军”第16师团进至麒麟门、沧波门一带；第9师团进至光华门外，占领了大校场及通光营房；

第10军的第114师团进至雨花台南；第6师团进至雨花台西，其左翼一部占领大胜关。

中国军队第60军退至大水关、燕子矶一带整顿，第74军退至水西门内外，改任城垣守备。

日军一面进行攻城准备，部署炮兵进入阵地，坦克集中于待机地域以及选定入城路线；一面用飞机向城中投撒日“华中方面军”司令官松井石根致中国守军的最后通牒，进行劝降：

“百万日军已席卷江南，南京城处于包围之中……故本司令官代表日军奉劝贵军，当和平开放南京城，然后按以下办法处置。

“对本劝告的答复，当于12月10日正午交至中山路句容道上的步哨线。若贵军派遣代表司令官的责任者时，本司令官亦准备派代表在该处与贵方签订有关南京城接收问题的必要协定。

如果在上述指定时间内得不到任何答复，日军不得已将开始对南京的进攻。”

文末署名“大日本陆军总司令官松井石根”。

唐生智对松井的最后通牒置之不理，并于当日下达了“卫参作字第36号”命令，以“破釜沉舟”的精神作为回答：

“（1）本军目下占领复廓阵地为固守南京之最后战斗，各部队应以与阵地共存亡之决心尽力固守，决不许轻弃寸土、摇动全军，若有不遵命令擅自后移，定遵委座命令，按连坐法从严办理。

（2）各军所得船只，一律缴交运输司令部保管，不准私自扣留，着派第78军军长宋希濂负责指挥。

沿江宪、警严禁部队散兵私自乘船渡江，违者即行拘捕严办。倘敢抗拒，以武力制止。”

9日当天，突入至光华门外的日军第9师团部队，在高桥门阵地炮兵火力直接支援下，猛攻光华门外工兵学校第87师第260旅防守阵地及教导总队防守阵地，10时左右，攻占了工兵学校。

日军坦克部队强攻光华门 图片来自网络

下午，日军坦克及炮兵火力曾3次攻击城门，并有少数日军突入城内。卫戍司令长官部急调控置于清凉山的宪兵教导2团预备队一部增援光华门，同时，令第87师进行反击。

随后，第87师第261旅旅长陈颐鼎指挥该旅一部和第259旅一部分，由通济门和天堂村向敌军侧背实施合击，激战约数小时，经多次反复肉搏，终将迫近光华门的日军击退，恢复了工兵学校的阵地，暂时稳定了局势。

但是，已经突入城中的少数日军仍潜伏于光华门城门洞中。

当晚，日第10军的国崎支队占领当涂。

12月10日，日军见中国军队拒绝投降，遂向雨花台、通济门、光华门、紫金山第三峰等阵地，发起全面进攻，战况较9日更为激烈。

特别是城东南方面，因复廓阵地已基本丧失，日军直接进攻城垣，形势尤为严峻。

卫戍司令长官部急令第83军的第156师增援光华门、通济门城垣的守备，并于城内各要点赶筑准备巷战的预备工事，同时，将第66军由大水关、燕子矶调入城内，部署于中山门及玄武门内构筑工事，准备巷战；

南京保卫战中的中央教导总队官兵 图片来自网络

另以刚刚由镇江撤入南京城内的第103师及第112师由教导总队总队长桂永清指挥，负责中山门附近城垣及紫金山阵地的守备。

当夜，第156师选派小分队坠城而下，将潜伏城门洞中的少数日军全部歼灭。

在雨花台方向，日军2个师团主力和步、炮、坦克及航空兵协同攻击，将第88师右翼第一线阵地全部摧毁。残部退守第二线阵地。

当晚，日军第18师团占领芜湖。

12月11日，日军第16师团猛攻紫金山南北的中国军队阵地。防守紫金山及其以南地区的教导总队坚决抗击。

激战终日，日军毫无进展，惟其右翼部队攻占了第2军团防守的杨坊山、银孔山阵地，进至尧化门附近。

日“上海派遣军”为使其第16师团进攻容易，适时切断了我守军东退道路，又从正在镇江等地用船渡江的第13师团中，调出山田支队（第13师团兵步第103旅团长山田指挥的步兵3个大队、山炮兵1个大队），从第16师团右翼加入战斗，向乌龙山、幕府山炮台进攻。

此时，日军第10军的第114师团及第6师团主力继续攻击雨花台，第88师的第二线阵地又被摧毁，守军被迫据守核心阵地。

随后，日军第114师团右翼部队开始攻击中华门，城门被炮火击毁。少数日军一度突入城内，但被第88师据守城垣的部队歼灭。

不过，南京防守作战的形势越来越紧张，日军第6师团左翼部队之一部沿长江东岸北进，在上新河击退宪兵教导2团的1个营，占领了水西门外的棉花堤阵地。

这时，日军国崎支队在当涂北慈湖附近渡过长江，沿西岸北进，向浦口运动，占领芜湖的日军第18师团因转用于杭州方向，不再参加进攻南京的作战。