Японское командование планировало следующий порядок действий. Сначала посредством высадки десанта взять под контроль устье и нижние течение Хуанпу, а затем прорвать китайскую оборону и отбросить части 19-й армии из окрестностей Шанхая
Дальнейшее продвижение не планировалось. Контролируя Шанхай, японцы смогли бы контролировать жизнетворную артерию Китая — реку Янцзы, осуществляя надзор за потоком товаров, взимая поборы с торговцев и судовладельцев.
6 февраля японское правительство отвергло американское предложение о посредничестве. В тот же день из Сасэбо отправился первый эшелон корпуса генерала Уэда — 24-я бригада. Войска разместились на легком крейсере «Jintsu» и на 12 эсминцах. Их прикрывали корабли 2-й экспедиционной группы, выделенной из состава 2-го и 3-го флотов для действий в китайских водах (авианосцы «Akagi» и «Hosho», 5 крейсеров, 16 эсминцев). Командовал группой вице-адмирал Номура.
На следующий день в полдень японские корабли вошли в Хуанпу. Поскольку перемирие еще оставалось в силе, 24-я бригада (8 тысяч солдат, 40 легких танков) под прикрытием 76 самолетов с авианосцев, барражировавших в воздухе, спокойно высадилась в трех километрах южнее Усуна. К 17.30 ее передовые подразделения заняли позицию на правом берегу реки Хуанпу. Теперь от китайских позиций их отделяла только река.
Главные силы бригады сосредоточились в районе железнодорожной станции порта Усун, не начиная, однако, боевых действий. Японские корабли вскоре ушли на реку Янцзы. 24-я бригада, угрожая левому флангу китайских укреплений и, блокируя форт Усун, должны была прикрыть высадку второго эшелона экспедиционного корпуса — 9-й пехотной дивизии, погрузившейся 9 февраля на гражданские транспортные суда.
Японское командование в этот раз отказалось от перевозки войск на военных кораблях и зафрахтовало 16 коммерческих судов водоизмещением от 3.200 до 7.000 брт. Они взяли свыше 15 тысяч солдат и около 50 танков. Под прикрытием кораблей группы вице-адмирала Номуры этот конвой отправился в Шанхай. Средняя скорость перехода составила 10 узлов; первые части дивизии прибыли а устье Хуанпу 13 февраля.
Перемирие к тому времени закончилось и чтобы войти в реку, требовалось подавить артиллерию форта Усун (несколько орудий калибра 120 и 152 мм). Поэтому в дело вступили японские крейсеры и эсминцы, а также бомбардировщики с авианосцев. Артиллерийскую дуэль затрудняло сильное движение кораблей и джонок по реке. Но если в отношении иностранных военных кораблей японцы проявляли вежливость и предупредительность (например, «попросили» отвести выше по реке крейсер «Berwick», чтобы над ним не пролетали снаряды), то безоружные гражданские суда (в том числе иностранные) они без всякого смущения использовали в качестве прикрытия от огня китайской артиллерии.
Под вечер снаряды японских орудий и авиабомбы заставили, наконец, умолкнуть пушки форта Усун, после чего японские транспорты вошли в реку Хуанпу. Первые подразделения 9-й дивизии высадились в районе железнодорожного вокзала Усун, усилив 24-ю бригаду; остальные двинулись дальше к Шанхаю. Часть их высадилась утром 14 февраля в шести километрах восточнее Цяньванчена, но большинство — в квартале восточной международной концессии.
15 февраля подразделения 9-й дивизии сменили отряды морской пехоты на позициях в центре города, а остальная часть десанта утром следующего дня высадилась непосредственно на территории международной концессии. Таким образом, вследствие полной пассивности китайского флота и авиации, в районе Шанхая сосредоточились до 25 тысяч японских солдат при 90 танках.
Бои возобновились 20 февраля, после того, как китайцы отвергли японский ультиматум. Они шли на окраинах города. Японцы, оставив в квартале Чапэй только подразделения морской пехоты, всеми своими силами обрушились на китайские позиции в районе Цяньванчен. Но за девять дней тяжелых боев они продвинулись всего лишь на 3―4 километра вглубь китайских позиций.
В это время корабли группы вице-адмирала Номура, во взаимодействии со специально выделенным «отрядом Усун» (из состава 9-й дивизии), обстреливали китайские позиции в районе форта Усун, левый фланг китайских войск и их тылы в районе форта Шицилинь.
Признав неэффективность своих действий, японское командование решило усилить экспедиционный корпус еще двумя пехотными дивизиями (до 33 тысяч солдат и 70 танков). Всеми этими силами командовал теперь генерал Сиракава, который 29 февраля прибыл на японскую эскадру, стоявшую в устье Янцзы, чтобы обсудить с Номурой план новой десантной операции и детали дальнейшего взаимодействия.
Начало операции они назначили на 1 марта. 9-я дивизия, продолжавшая связывать китайские силы, должна была обеспечить высадку 11-й дивизии в районе Усун. Японцы надеялись, что путем прорыва обороны на китайском левом фланге и одновременного удара китайцам в тыл, они возьмут противника в окружение, а затем либо уничтожат, либо принудят оставить район Шанхая и отступить в юго-западном направлении.
В рамках подготовки к проведению основной операции, вечером 29 февраля корабли экспедиционной группы обстреляли форт Усун, обеспечив высадку первого эшелона 11-й дивизии (22-й пехотный полк) южнее порта Усун. Этот полк усилил правое крыло 9-й дивизии.
Сама же десантная операция началась в 6 часов утра 1 марта высадкой главных сил 11-й дивизии в районе Цяньцзин (10 км к югу от Люхэ). Дивизия (с сокращенным тяжелым вооружением) была доставлена на 13 военных кораблях и 12 гражданских транспортных судах. Ее переброску прикрывали 34 военных корабля, в том числе 3 авианосца, находившиеся возле острова Чуньминь (к двум предыдущим присоединился «Kaga»), и около 140 колесных и поплавковых самолетов морской авиации.
Японцы быстро уничтожили китайские силы в месте высадки (до 100 человек, 3 пулемета) и 11-я дивизия закончила высадку еще до полудня. Далее она, при полной пассивности находившихся в этом районе китайских войск, двинулась на юг, захватив Цяньцзин, а на следующий день Люхэ.
Командование китайской 19-й армии не смогло разгадать истинных намерений противника, а проход судов и кораблей с частями 11-й дивизии вверх по Янцзы, судя по всему, оно вообще не заметило вследствие ночной тьмы и полного отсутствия разведки. Поэтому высадка десанта в тылу китайских войск оказалось для него полной неожиданностью.
2 марта китайские войска, опасаясь окружения, начали отступать по всей линии фронта в сторону Наньсяня, чтобы избежать неумолимо сжимавшихся японских клещей. С севера наступала 11-я дивизия, а с востока 9-я дивизия (на усунском направлении ее поддерживали 24-я смешанная бригада и 22-й пехотный полк; со стороны Ченъю — подразделения морской пехоты, оставившие свои позиции в Чапей). Вдобавок, отход китайской армии дезорганизовали непрерывные налеты японской авиации.
Утром 3 марта десантный корпус, состоявший большей частью из подразделений 14-й дивизии, высадился между фортами Усун и Баошань, после чего, при поддержке огня с кораблей и самолетов морской авиации, взял оба форта штурмом. Вечером 11-я дивизия захватила Цядинь, а ее передовые части подошли к уже занятому 9-й дивизией Наньсяню.
4 марта японские войска находились на линии Чжилякоу — Цзядинь — Наньсян — Ченъю — Шанхай. Внутри захваченной территории продолжалась зачистка от остатков разбитых китайских подразделений (при этом был занят форт Шицилинь).
Днем 5 марта японцы прекратили военные действия и согласились заключить перемирие. Такое решение им пришлось принять под сильным давлением США, Великобритании и Франции, имевших весьма существенные интересы в бассейне Янцзы и вовсе не желавших уступать занимаемые позиции.
По их инициативе вопрос о шанхайском конфликте был вынесен на обсуждение Лиги Наций. Невыгодная для Японии международная ситуация заставила императорское правительство пойти на соглашение с Китаем. Договор «о ликвидации последствий шанхайского инцидента» на принципах взаимного вывода войск из этого района был подписан 5 марта 1932 года.
Невзирая на оперативно-тактический успех (захват северо-западной части города и прилегающих к ней пригородных районов), «шанхайская экспедиция» фактически закончилось поражением японцев.
Чины Морского генштаба недооценили противника и переоценили собственные силы. Легкость