在指示上海方面和平解决中日纠纷的同时，蒋介石对于日本可能以武力进攻上海也有所准备。1月26日，他致电八十八师(前国民政府警卫军第二师)师长俞济时，命其速将该师所属的两个山炮连调赴上海归淞沪警备司令戴戟指挥。1月28日下午，因上海事端日趋严重，蒋介石与汪精卫初步商定了“积极抵抗，预备交涉”的外交方针。(《蒋档事略稿本》第13册，第80、87页。)
29日拂晓时分，蒋介石接到吴淞要塞司令邓振铨急电，得知中日军队在上海发生武力冲突的情况。面对日寇的再一次武力侵略，他深感震惊，此前中方采取对日妥协方针，忍辱接受日方全部无理要求，但此后日军仍悍然进犯，凸显其欲壑难填的侵略野心。在此种状况下，改变不抵抗政策已势在必行。正如他在日记中所言“倭寇必欲再侵略我东南乎，我亦唯有决一死战而已”(《蒋档事略稿本》第13册，第90页)。
1月29日中政会召开紧急会议，蒋与中政委员讨论竟日，最后决定实施前一天所确定“外交方针之积极抵抗者，先迁移政府于洛阳，免受炮舰之威胁，与之决战，并为长期抗战之策”。迁都之目的，正如蒋在当日日记中所言，在于避免首都遭受日军炮火威胁，被日方胁迫“作城下之盟”(《蒋档事略稿本》第13册，第96、98页)。中政会议同时还议决组建国民政府军事委员会，推选蒋介石、冯玉祥、何应钦、朱培德、李宗仁为常委，军委会由蒋实际主持。在对日政策上，蒋介石于当日手订《对日交涉的原则与方法》，确定了“一面预备交涉，一面积极抵抗”的原则，在交涉方法和程度上亦作出明确规定:“方法:一、交涉开始以前，对国联与九国公约国先与接洽，及至交涉开始时，同时向九国公约国声明。二、对日本先用非正式名义与之接洽，必须得悉其最大限度。”“程度:交涉必须定一最后防线与最大限度，此限度至少不妨碍行政与领土完整，即不损害《九国公约》之精神与不丧失国权也。如果超此限度，退让至不能忍受之防线时，即与之决战，虽至战败而亡，亦所不惜。必具此决心与精神，而后方可言交涉也。”(《中华民国重要史料初编——对日抗战时期绪编》第一卷，第431页。)以避免给日方在外交上有可乘之机。此一原则的确定，实际上宣告了自九一八事变以来南京政府和蒋介石“军事上取不抵抗”立场的告终。
“积极抵抗”的各项军事部署和作战指导
在决定进行军队抵抗之后，蒋介石在对日军事上开始进行部署和安排，他首先制定了《京沪防卫与军政部署》，决定由十九路军全力守上海，前警卫军(八十七、八十八师)全力守南京。命军政部长何应钦、交通部长陈铭枢留守南京，南京各机关概归何应钦指挥，宋子文驻沪，统一指挥沪上各机关。为防止日军扩大战火，蒋在29日还急电武汉方面，要求其密切监视游弋于武汉九江江面的日本海军舰队，“严密戒备自卫，万勿为其所屈”(《中华民国重要史料初编——对日抗战时期绪编》第一卷，第431~432页)。
同日，国民政府外交部发表《对淞沪事变宣言》，严正声明中方“为执行中国主权上应有之权利，不得不采取自卫手段，并对于日本武装军队之攻击，当继续严予抵抗”(《中华民国重要史料初编——对日抗战时期绪编》第一卷，第433页)。29日中政会议结束后，蒋即命何应钦、朱培德致电嘉慰十九路军将领，电文中明确指示抵抗日军的侵略行动:“此时固宜避免冲突，惟若日人恃强相欺、无理侵犯、应即不惜任何牺牲竭力抵抗、以尽守土卫国之天责为要。”(《蒋档事略稿本》第13册，第96页。)
30日，国民政府外交部致电国联和《九国公约》签字国，指出日本的侵略行为“违反华府会议九国公约，危害中国主权与独立暨领土与行政之完整”，要求国联和《九国公约》签字诸国“速采有效之手段，严正制止日本在中国领土内之一切军事行动，以及违反该公约之一切其他行为”。蒋介石也在同日发表《告全国将士书》通电，电文怒斥日寇“悍然相逼，一再向我上海防军突击，轰炸民房，掷弹街衢”。蒋氏在电文中明确支持十九路军对日抗战，申言“同胞惨遭蹂躏，国亡即在目前，凡有血气，宁能再忍。我十九路军将士既起而为忠勇之自卫，我全军革命将士处此国亡种灭，患迫燃眉之际，皆应为国家争人格，为民族求生存，为革命尽责任，抱宁为玉碎，毋为瓦全之决心，以与此破坏和平、蔑弃信义之暴日相周旋”，蒋自己则“今虽身在野，犹愿与诸将士誓同生死，尽我天职”。(《中华民国重要史料初编——对日抗战时期绪编》第一卷，第434~435页。)
2月1日，蒋在徐州主持召开军事委员会会议，商讨对日作战计划。会议认为沪战有发展为中日全面战争的可能性，决定将全国划分为四大防卫区，任命张学良、蒋介石(兼)、何应钦、陈济棠分任第一、二、三、四防卫区司令官，规定防卫区各司令长官除酌留部队绥靖地方外，均应将防区内兵力集结，以便对日寇之侵略进行抵抗。同时命令川湘黔赣鄂陕豫各省亦须调动兵力，担任总预备队。(《中华民国史档案资料汇编》第五辑第一编“军事”[五]，第487页。)同日，蒋致电何应钦，命令中国空军参与淞沪战事。(《中华民国重要史料初编——对日抗战时期绪编》第一卷，第445页。)
2月上旬，日军在上海进攻不利，于是开始从国内调兵增援淞沪战场。蒋介石判断战事有可能扩大。为加强首都防御并增援淞沪战场，蒋在2月初开始筹划相应对策。他先后命令驻在杭州和五夫等处的八十八师于5日前集结苏州、昆山待命，驻河南归德的八十七师主力回调南京，并计划以此两部加入淞沪战场。2月4日，他致电陈铭枢，要京沪一带部队作好大规模作战准备，陆空军间应加强配合。“如倭以两师以上陆军登陆参战，则我方应另定计划与之正式作战，飞机与陆军须预定协同作战计划，突然进攻使敌猝不及防也。”5日，两度致电何应钦，指示空军参与淞沪战役方略。8日，命何应钦调山炮部队一营归十九路军指挥，以加强其炮兵实力。(《中华民国重要史料初编——对日抗战时期绪编》第一卷，第446~448、451页。)同日，致电熊式辉、朱绍良，“告以暴日居心叵测，京沪战事，须有充实准备，江北部队、已难调动、惟有由江西先行抽调两师移驻浙西，以便进援京沪”。9日，又致电刘峙、胡宗南，命驻郑州的第一师东调南京，准备参加对日作战。(《蒋档事略稿本》第13册，第165~166、173页)。
在抽调部队进援上海的同时，蒋介石还致电汪精卫、何应钦、陈铭枢指示调整淞沪战场我军之作战方针，“如日陆军既加入参战，则我军应即缩短战线，重新布置，必立于进可战或退可守之地，且使无论和战皆不失于被动地位为要”(《中华民国重要史料初编——对日抗战时期绪编》第一卷，第451页)。
