左路的部队沿着实验楼后面的小路快速穿插。
工兵用炸药在围墙上炸开了一个缺口，步兵们从缺口涌进去，冲进了实验楼的后门。日军在楼梯口堆了沙袋，架了一挺轻机枪。
士兵们用手榴弹开路，三颗手榴弹同时甩向楼梯口的沙袋，爆炸的气浪把轻机枪和机枪手一起炸飞。士兵们踩着塌下来的沙袋冲上二楼，逐层清剿，刺刀捅进身体的闷响和枪托砸在钢盔上的脆响在楼道里此起彼伏。
右路的部队沿着围墙外侧的水沟往图书馆方向穿插。
前方图书馆二楼的重机枪正在对着水沟方向扫射，子弹打在水面上溅起一排水花。连长从水沟里探出头来，对身后的工兵打了个手势。工兵带着炸药包沿着水沟继续往前摸，摸到图书馆后方，把炸药包塞进了地下室的通风口。
炸药包爆炸的瞬间，图书馆的地板被掀开了一个大洞，二楼沙袋后面的重机枪手连同沙袋一起从炸塌的楼板中坠落到一楼。
步兵们趁机冲进图书馆一楼，逐层清剿，在三楼楼梯口与残余的日军展开了刺刀战。
战斗持续了将近三个时辰。
天黑之后，沪江大学的教学楼、图书馆、实验楼、化学楼全部被三十六师拿下。
日军残部退到了校园西北角最后一栋三层小楼里负隅顽抗，被调来一个迫击炮排架在操场东侧，三发炮弹连续命中小楼，把残存的日军机枪巢一个接一个地敲掉。
午夜时分，最后一栋楼被拿下，沪江大学全部收复。陈瑞和站在图书馆门前的台阶上，看着士兵们在操场上清点俘虏和缴获的武器，对参谋长说了句：“给张长官发报——沪江大学已拿下，三十六师正在构筑防御阵地。”
空军也在天亮后出动了。
在陈纳德的紧急调度下，中国空军在当天上午完成了淞沪战场上的第一次出击。
从杭州笕桥机场起飞的暂编大队五架霍克-III战斗机贴着晨雾低空飞行，沿着黄浦江的河道拐进虹口方向。
领队长机把飞机压到几乎擦着树梢的高度，从日军防空阵地的死角里钻了进去，五架飞机依次拉起，对着公大纱厂的仓库区投下了炸弹。
炸弹落在仓库的屋顶上，穿过瓦片和木梁在仓库内部爆炸，点燃了堆在里面的棉花和木箱，火光冲天。
第二波攻击对准了日军海军司令部大楼，霍克-III用机载机枪对着楼顶的高射炮阵地