11月16日晨，日寇第16、13、11师团和台湾旅团，在其飞机、坦克、大炮掩护下，对浒浦镇、梅李镇、淼泉镇、苏家镇、古里镇、苏家滃一带中国军队把守的阵地发动了猛烈进攻。国军第56师和独立34旅伤亡重大，支持不住，不得不退守福山镇、肖家桥一带。据守在昆承湖、东苏家滃和沙家浜一带的第133师所属第399旅在与日寇激战至中午时分，同样难以支撑下去，被迫后撤。敌人紧追不舍，强渡昆承湖，分别在石岸头和莫城镇登陆，直接冲击第133师的阵地。
师长杨汉域早有准备，已经抽调400余人组成大刀队，交由骆守义少校率领，埋伏在岸边芦苇丛里，乘登陆敌军不备，从其背后猝然挥刀相向，冲入日寇的阵线，一阵血拼。刹那间，那些持枪向莫城镇冲去的日寇不是人头落地，便是被砍伤倒地，死伤累累，溃不成军。第二梯队的日寇闻讯迅速赶来救援，骆守义率领大刀队消失无踪，迎接这伙敌人的是国军据守在莫城镇、赵家浜、石岸头的轻重机枪和迫击炮的集中猛射，又将敌军打得伤亡枕藉，相率逃回湖东。
与第133师畅快淋漓地痛宰日寇形成鲜明对比的是，据守在淼泉镇、苏家镇、天主堂和古里镇的国军第60师从清晨开始，即遭到了敌第11、13师团先遣队的合力猛攻。为了迅速解决战斗，日寇不但出动飞机轮番实施轰炸、扫射，使用各种口径大炮30余门持续炮击，步兵在10余辆坦克的掩护下，向第60师阵地发起猛攻。师长陈沛指挥全师官兵与日寇激战至中午时分，防御工事大多被毁，官兵伤亡过半，数处阵地被敌突破，形势非常危急。
这时候，罗卓英来到第79军军部了解战况，得知这一消息后，立即命令夏楚中亲率第98师和第13师增援第60师，并将炮兵第16团拨给夏楚中指挥。
夏楚中接到命令后，展开如下部署：将第98师和第13师拥有的16门4.5厘米百禄式战防炮，以及第60师之6门3.7厘米苏罗通战防炮全部集中到古里镇，归第180旅旅长梁仲江指挥，集中对付日寇的坦克；炮兵第16团集中炮火压制敌炮；集中各师炮兵直接支持第98、第13师的反击部队。
第79军以第180旅阵地为依托，以炮兵压制日寇的炮兵、炮兵对付日寇的坦克、步兵在炮火攻击下猛攻日寇阵地的战术，对苏家镇、天主堂之敌展开猛攻反击，一举将日寇击退，收复了失守的阵地。
不久，日寇增援部队到达，立即对中国军队展开反扑，抢占了中国军队刚收复的阵地。随即，夏楚中再次组织反攻。深知水无常形、兵无常势的夏楚中这一次改变了战术，决定采取迂回战法，先集中全力夺取天主堂，断敌后路，迫使日寇退却。此举果然奏效，日寇见其后路已被切断，便相率分途向梅李镇、珍门镇、董浜镇、白茆镇龟缩。
次役，第79军一共击毁日寇坦克3辆，毙伤日寇近千人。
此战一结束，因第60师伤亡惨重，罗卓英命令陈沛师长率所部在第98师和第13师的掩护下，移到冶矿镇从速整补，同时对第79军的任务进行了微调：第98师和第13师利用夜幕掩护，退守原阵地（支家塘、石墩、藕渠镇及张家桥、沙泾、花园里、周家桥、尤墩里地区）；派遣突击队利用夜暗潜入敌敌后，破坏其通信设施，扰袭其指挥机构，伏击其巡逻，并与据守石岸头的第228旅密切协同。
11月17日天亮后，日寇第13、11师团，兵分4路，各以坦克为前导，分向藕渠镇、周家桥、花园里、三里桥、石墩、支家塘、张家桥、金家村一带中国军队之第13、第98、第32师阵地发动猛烈进攻。
激战2小时后，第32师阵地被敌突破。罗卓英急调刚到常熟城北吴家村的第44师，火速赶往增援，从侧翼迂回攻击敌后之金家村、兴隆镇，迫使日寇第13师团第58联队仓林公任部逃逸。肖之楚即以第44师全部接守第32师原来据守的阵地，而将第32师调到常熟城北集结整备，保持机动。
与此同时，日寇对第98师和第13师的攻击更加凶猛，其飞机轰炸与火炮轰击的密度和强度，实属空前。随后，日寇步兵在坦克的引导下向中国军队阵地发动猛烈冲击，使中国守军的防御工事大部被毁，官兵伤亡骤增，阵地屡失屡夺，失而复得者再三，形成惨烈的拉锯战。
自9月7日至11日深夜，第98师与日寇第11师团的天谷支队激战5昼夜，伤亡重大，处境甚危。罗卓英见状，即令第14师向日寇实施侧击，掩护第98师于12日晚上8时开始向广福转移，随后转进到太仓整补；同时令第14师于第98师安全撤出后，随即在第11师和第199旅掩护下向陆福桥转移阵地。
9月16日，鉴于抵达淞沪战场与日寇决战的中国军队越来越多，为了激励士气，鼓励高级将领竭尽全力指挥所部打好抗击日寇的战斗，南京政府军事委员会提升了各类指挥机构的层级，罗卓英被任命为第16军团军团长，继续指挥所属部队在原来的作战地域与日寇交战。
自9月15日开始，日寇以第11师团附台湾旅团对陆福桥至龚家宅一带的第18军阵地实施猛攻，遭到沉重打击，付出了重大的人员伤亡，却难以前进一步。这是罗卓英以军团长身份指挥第18军将士作战取得的重大成果。虽说这时已经有中国军队源源不断地开进淞沪战场，但依然难挽失败的结果。
9月21日，中国军队调整指挥系统，陈诚任左翼作战军总司令，第15集团军总司令由军长罗卓英代理。也即这天起，罗卓英能够指挥的部队不仅有第18军，而且包括第15集团军麾下的所有部队。
从10月1日开始，日寇增援部队陆续在吴淞登陆，增大了中国守军的压力。
面对越来越强大的敌人，10月9日至14日间，罗卓英指挥第15集团军不但击退了日寇第11师团（附第3师团34联队）连日来的反复进攻，而且打退了日寇台湾旅团（重藤支队）先后在杨林、马桥、七丫口、鹿鸣口各处的登陆行动。
10月28日，鉴于广西部队已经抵达战场，第3战区为了击破蕰藻浜南岸之敌，决定以广西部队为主开始实施反攻。结果，反攻失败，中国军队更加被动。
陈诚鉴于日寇主力已经突破蕰藻浜，正向走马塘一线猛扑，立即命令罗卓英调集第11师、第14师、第67师兼程南下赴援。罗卓英据此命令刚刚转移到石岗门、马陆镇的第11师星夜向新泾桥急进，阻击日寇；霍揆章亲率第14师和刚整补完毕的第67师连夜以急行军向走马塘前进，迎击日寇。
事实证明，陈诚、罗卓英这一步棋走得非常不错。第11、第14、第67师奋勇阻击，终将日寇锐意进攻的第9师团和第101师团之一部予以击退，保持住了走马塘沿岸阵地，使中央作战军所属第9、第21集团军各部得以安全地转移到苏州河北岸，重新占领阵地。
11月5日，日寇突然在杭州湾北岸的金山卫附近登陆成功，中国军队的反击没能成功，于是，正在淞沪战场上的中国军队都陷入了敌人的大包围中。第3战区司令长官部不得不命令中国军队逐次撤离战场。首先撤出战场的是右翼作战军。该部撤退得异常混乱。鉴于这种情况，第3战区司令长官部于11月10日中午1时左右向左翼作战军下达向吴福阵地转移的命令。其中，第3战区给罗卓英之第15集团军的命令是：以有力部队占领石岗门、嘉定城各要点，掩护第15、第21集团军之转进。
根据第3战区司令长官部下达的这项命令，11月13日下午6时左右，罗卓英行抵常熟之后，立即与廖磊取得联系，协商了两集团军在常熟地区作战互相配合支援问题，针对当前的战况，做出如下部署：
一、第98师附第13师于今（14）晨黎明前速赴常熟城在花园里、三里桥、朝泾占领既设阵地、掩护集团军主力向城北转移；二、炮16团在第98师后方占领阵地支援其作战；
三、第26军即以第76师第228旅占领昆承湖阵地，以第44师、第32师向湘城镇、辛庄间集结待命；四、急调第11师火速来常熟归建；
五、令在古里镇的第60师全力协助第171师迎击来犯之敌。因徐市镇、周口泾方面敌我正在激战中，敌一股钻隙绕到我第48军后方苏家、天主堂镇一带，廖磊总司令急调第171师一部前往堵击该敌并请在古里镇的第60师协力之。
第15集团军各部严守罗卓英的命令，在常熟地区附近地带与武装到牙齿的日寇激战了六天，顽强地阻击了日寇的进攻势头，掩护兄弟部队安全撤退。
