此时山西、山东的局势虽然紧迫但却不至于威胁到全局，然而东南的战局却到了最后崩坏的边缘。自12月10日上海失守开始至12月27日江（阴）失守，历时17天的江（阴）保卫战最终失败，中国海军除一部份在烟台自沉外，其中主力则全数丧送在江（阴），这是中日甲午战争以来中国海军最重大的损失，也是南京劫难的开始。
1937年12月28日，刚刚获悉安阳战役结束的日本大本营下达《大陆命令第八号》：“命令：华中方面军司令官须与海军协同，攻占敌国首都南京！”
这标志着南京保卫战正式开始。
南京保卫战打响后，南京国民政府先后调集15个师10余万人参与南京守城战。然而此时参与南京作战的**各部队不管是兵员素质还是士气已与淞沪会战之时不能相提并论，部队战斗力严重下滑。南京保卫战开始后，日军三路进攻势如破竹，南京外围战略要地相继失陷。很快日军就突破南京外围一线防御阵地。
1938年1月7日，日军进抵南京城下，并用飞机向城中投撒日军“华中方面军”司令官松井石根致中国守军的最后通牒，进行劝降。南京卫戍司令唐生智对松井的最后通牒置之不理，并于当日下达了“卫参作字第3号”命令作为回答。
“本军目下占领复廓阵地为固守南京之最后战斗，各部队应以与阵地共存亡之决心尽力固守，决不许轻弃寸土、摇动全军，若有不遵命令擅自后移，定遵委座命令，按连坐法从严办理。各军所得船只，一律缴交运输司令部保管，不准私自扣留，着派第78军军长宋希濂负责指挥。沿江宪、警严（禁）部队散兵私自乘船渡江，违者即行拘捕严办。倘敢抗拒，以武力制止。”
唐生智企图以“破釜沉舟”的精神激励守军将士背水死战，然而在日军绝对的物质优势面前，早就已经精疲力竭的中**人即便奉献出自己的血（肉），也无法阻挡日军的疯狂。
1月8日，日军见中**队拒绝投降，遂向雨花台、通济门、光华门、紫金山第3峰等阵地发起全面进攻，战况较7日更为激烈。特别是城东南方面，因复廓阵地已基本丧失，日军直接进攻城垣，所以形势尤为严峻。
南京卫戍司令部急令邓龙光第83军（粤军）所属第15师增援光华门、通济门城垣的守备，并于城内各要点赶筑准备巷战的预备工事。同时将叶肇部第军（粤军）由大水关、燕子矶调入城内，部署于中山门及玄武门内构筑工事，准备巷战。另以刚刚由镇江撤入南京城内的刘茂恩第15军部武庭麟第4师以及徐源泉第10军部张振汉第41师由教导总队总队长桂永清指挥，负责中山门附近城垣及紫金山阵地的守备。
然而按下葫芦又起瓢，在雨花台方向，日军2个师团主力和步、炮、坦克及航空兵协同攻击，将孙元良第88师右翼第一线阵地全部摧毁，守军残部被迫退守第二线阵地。
1月9日，日军第1师团猛攻紫金山南北的中**队阵地。在紫金山及其以南地区，教导总队坚决抗击，激战终日，日军毫无进展。惟其右翼部队攻占了第2军团防守的杨坊山、银孔山阵地，进至尧化门附近。
是日，日军“上海派遣军”司令官朝香官鸠彦王中将为了协助第1师团进攻南京并达成切断中国守军东退道路的目的，又从正在镇江等船渡江的第13师团中抽调山田支队（第13师团兵步第103旅团长山田梅二少将指挥的步兵3个大队、山炮兵1个大队，相当于1个联队的兵力），从第1师团右翼加入战斗，向乌龙山、幕府山炮台进攻。日军第10军则以末松茂治中将的第114师团及谷寿夫中将的第师团主力继续攻击雨花台。此时，第88师的第二线阵地又被日军炮火摧毁，守军被迫据守核心阵地，失败已经不可挽回。
日军第114师团右翼部队随即开始攻击中华门，城门被日军凶猛的炮火击毁。少数日军一度突入城内，但被第88师据守城垣的部队歼灭。日军第师团左翼部队之一部沿长江东岸北进，在上新河击退宪兵教导2团的1个营，占领了水西门外的棉花堤阵地。日军重藤支队在当涂北慈湖附近渡过长江，沿西岸北进，向浦口运动。
南京保卫战期间，西迁至武汉的国民政府对南京的战况也极为关注，每日均有询问及指示的电报，当大本营发现撤至南京部队的战斗力及士气已远不如淞沪作战，南京外围主阵地带仅防守两三天即告失守，而复廓阵地立足未稳即在主要方向上又被敌突破、迫逼城垣时深感形势严峻；当得知当涂附近已有日军渡江时，更感局势危急。