本海军陆战队可比，仅一个上午就让六十师伤亡五百多人，六十师被压得节节后退，蔡廷锴不得不早早把作为预备队的78师的翁照垣旅调上前线增援，这才总算稳住了战线。
闸北地处市区，不利于大部队展开。而且，也不符合日军一向推崇的迂回包抄战略。于是，植田决定扩大攻击范围，把进攻重点放在江湾、庙行、大场一线，意图突破十九路军和第五军的防线，从侧翼迂回包抄闸北守军。
第九师团的秋山义允旅团于下午开始，在重炮和飞机的支援下，向庙行镇方面的守军阵地攻击。守军第88师英勇抵抗，击毙众多日军。入夜，日军继续攻击，枪炮声竟夜不绝。因为白天有日军的飞机轰炸和日军重炮的压制，88师的山炮团不敢开炮压制进攻的日军，直到这时，才开始用炮火支援前沿阵地的守军。同日，江湾方向守军61师也与日军35联队展开激战，那里甚至还发生了数次肉搏。
21日，八字桥、江湾方向的激战仍在继续，虽然88师和61师伤亡惨重，但日军不能前进半步。
植田见攻击无果，知道自己有些轻敌，头脑渐渐冷静下来，再次改变战术。此后几日，日军暂停对八字桥、江湾方向的进攻，把进攻重点缩小到小场庙、竹园墩、麦家宅、庙行镇方向。但左翼88师、宋希濂261旅顽强奋战，不仅顶住了日军的攻击，还击落了一架日军舰载机。,
真正的庙行镇一役核心战斗是从22日早上开始的，没被歼灭的第24旅团剩下的那个大队，乘大雾突入庙行镇东端88师264旅527团3营阵地和麦家宅及其南侧坟地一带，日军第六旅团趁势从缺口跟进。一时整个战线动摇，61师有被日军割裂包围的危险，情况万分危急。
俞济时不敢耽搁，立刻命令88师全部预备队投入战斗，俞济时甚至亲自上阵督战，对战线缺口处的日军反复冲杀，想要夺回阵地，堵住缺口。半天下来，88师伤亡惨重，甚至264旅正、副旅长钱体伦和黄梅兴都负了伤，工兵营营长阵亡，但仍未击退日军，夺回阵地。
眼见整个战线即将不支，张治中当即率领教导总队赴88师亲自指挥，并令第87师孙元良259旅向庙行增援，命令防守蕴藻浜北岸的宋希濂率该旅主力从纪家桥渡河抄袭敌侧背，令第88师继续对敌突破地区连续实行反突击。
蔡廷锴得知庙行局势严重后，为吸引日军，当即在江湾至蕴藻浜全线向日军发起反攻，并令第61师张炎率两个团从江湾西北端出击竹园墩侧击日军。