馮晨的那張紙條上寫的是，讓謝晉元透過電話，聯絡上海商會，設法把受傷的官兵送到租界內醫治。

謝晉元立即透過電話，讓上海商會向美軍提出送十名重傷員離開戰場，美軍同意了此項要求，因此，趁夜幕掩護下，十名重傷員被抬離戰場。

黎明前，楊惠敏離開四行倉庫時，問及守軍的作戰計劃時，謝晉元回答說，我們將誓死保衛四行倉庫。

楊惠敏聽了十分感動，並向謝晉元索取了所有守軍的名冊，回去後將其通告全國。

但是，為了迷惑日軍同時又不使楊惠敏失望，謝晉元讓人根據原524團的名冊，偽造了一份800人的名單，其實守衛四行倉庫的共423人。

四行倉庫的位置及建築結構對守軍相當有利。

四行倉庫臨近公共租界，日軍不敢用海軍炮火攻擊，他們怕炮彈落入公共租界內，因為日本此時尚不願意同歐美開戰。

日軍也不敢像在上海其他地方那樣，使用芥子毒氣，因為這將暴露在全世介面前。

早7時，一架日軍轟炸機在倉庫上方盤旋，但因為害怕誤中公共租界並未投彈，在遭到守軍防空火力攻擊後日軍轟炸機離去。

上午8時左右，營長楊瑞符召集全營官長及班長講話鼓舞士氣。

10時謝晉元與楊瑞符共同視察工事並觀察日軍動向，當他們在樓頂上時，謝晉元發現一隊日軍沿蘇州河北路移動。

謝晉元拿起一支毛瑟98K步槍，向這隊日軍射擊，當場擊斃日軍憲兵一名。

到了中午，日軍發動了迄今為止最大規模的攻擊。

加農炮和輕裝坦克從各個方向發動進攻，迫使中國守軍第三連從倉庫外的工事中撤回倉庫內。

四行倉庫的西側本來沒什麼窗戶，而日軍的炮擊卻給守軍開啟了許多射擊孔。

有一隊日軍，試圖透過梯子爬入倉庫二樓，謝晉元當時恰好在二樓窗戶前，他一手奪過第一個上來的日本兵的槍，另一隻手將其推下，之後向後面登上梯子的第二名日軍射擊，最後推倒了梯子。

此時，日軍的進攻都伴隨有裝甲車和加農炮做掩護，最終日軍再次失敗後，開始用挖掘機向四行倉庫挖隧道。

河對岸的市民，用大字報通知守軍日軍的行動。

有人甚至在發現日軍準備再一次發動進攻後，打來電話通知四行倉庫內的守軍。

下午3時左右，天空下起了大雨，日軍在西側發動了另一次主攻，他們佔領了交通銀行大樓，並在四行倉庫北面部署加農炮進行攻擊。

加農炮對四行倉庫厚重的牆壁無法造成致命傷害，而在交通銀行大樓內的日軍，又很容易被佔領在制高點的中國守軍壓制住。

兩小時後日軍放棄進攻，但他們得以切斷四行倉庫的供電及供水。

這期間，上海商會得到了中國守軍仍在閘北的訊息後相當激動，這個訊息很快透過電臺傳遍全城。

人們在雨中聚集在蘇州河南岸，為守軍助威。

上海市民向守軍捐獻了十多卡車的給養，卡車於夜間抵達四行倉庫附近，守軍用沙袋築牆到卡車旁，將給養拖至倉庫，搬運給養用了四個小時，在此期間三名守軍陣亡。

守軍收到了食物、水果、衣物、器具和來自市民的慰問信，一隊記者也冒險來到了四行倉庫，但由於謝晉元與楊瑞符因事繁忙，由機槍連雷連長代為接見。

10月30日早7時，日軍再次發動進攻。

這次進攻，日軍只有少數步兵參加，大部分時間日軍只是用加農炮進行攻擊，因為四行倉庫建築堅固，又有充足的沙袋和修理材料，在日軍試圖摧毀倉庫的同時，守軍時刻對倉庫進行修復。

日軍的加農炮炮火相當密集，平均每秒都有炮彈落下。

傍晚時，日軍用數盞探照燈照亮四行倉庫以便於其炮擊，整個30日的戰鬥整整持續了一天，守軍摧毀了日軍數輛裝甲車。

上海租界中的外籍人士，不願意戰鬥地點與他們如此接近，面對日本的壓力，他們答應勸說中國軍隊停止作戰。

外籍人士派代表向國民政府遞交請願書，要求以“人道主義原因”停止戰鬥。

對於蔣介石來說，戰鬥已經勝利，絕大部分中國軍隊已經順利撤離，並重新部署到了新的位置，而戰鬥本身也已經引起了西方世界的注意。

所以蔣介石下令，部隊在10月31日撤離四行倉庫。

上海警備司令楊虎被安排與英軍將