南京的川军第师原本共有约一万九千兵力，在支援过江北战事后，损失三千人，此时还有约一万六千兵力，是眼下保卫南京的最重要的一股力量。由于被卡在关键位置，加上蒋纬国的宅心仁厚，使得这三个师清一色地装上德械装备，只不过军装没换，还是穿着出川时的草鞋，戴着出川时的草帽。长江大战即将爆发时，川军也得到了参战命令，副总参谋长白崇禧命令“川军抽调两个师，各留一个加强营，师其余部队立刻增援镇江战事”。
本来，南京的兵力已经是捉襟见肘，又遭到日军三个师团的威逼，可以说，一兵一卒都不能再抽调，被动防御是唯一途径，同时也救不了镇江，只能坐视镇江被日军攻占，宁沪交通线被日军截断（蒋介石、白崇禧等人只能等赶赴南京的第2、第11集团军以及从上海回援南京的部队陆续抵达后尽全力收复镇江，这样做的后果是无需多言的，失地容易收地难，完全是别无选择的下下策），但由于第918团、宪兵部队、滇军抵宁的一个团在长江上拼死阻拦住第6师团，使得局势出现了一丝希望和转机（如果第6师团成功渡江与第2师团合兵一处，国军就会完全放弃收复镇江，因为那根本就是做不到的事，局势也彻底恶化无法挽救，但第6师团既然被阻挡在江北和江上，未能与第2师团会师江南，国军自然还有最后的希望），因此蒋介石在白崇禧等人的坚定请求下，决定冒着巨大风险，派川军主动出击，反击正在攻击镇江的第2师团，拖延第2师团攻陷镇江的脚步，为援军抵达南京和江南争取到宝贵时间。
除此之外，还有一个非常重要的原因迫使国军高层如此孤注一掷，那就是日军新一轮援军抵达战场了。
10月15日上午十一时，日军第师团在上海南部的杭州湾金山卫正式登陆，正式展开了对上海国军的全面大迂回包抄。
上海战事乃至南京战事和整个江南战事都因此而大幅度地倒向了日军。
如果以上海为中心，长江三角洲的地理形态是这样的：上海北边是长江，东边是东海，西边是太湖，南边是钱塘江，因此，上海国军从上海撤往南京共有两条路，最便捷最直接的是北面的“江南湖北路线”，即在长江以南、太湖以北的地带里依次经过苏州、无锡、常州、镇江等地，最后抵达南京；另一条路是绕过太湖的南面的“湖南江北路线”，即在太湖以南、钱塘江以北的地带里依次经过嘉兴、湖州、广德等地，最后抵达南京。此时，这两条路都已面临被日军截断的重大危险，第2师团（在第6、第16师团的通力配合下）即将攻取镇江，第师团则在金山卫登陆，随时可以攻击嘉兴，一旦两路日军都得手，上海国军就会全面地成为日军的瓮中之鳖，无路可退、必死无疑。
南京统帅部无法承受这个险恶至极的战事前景，可以说，“下路”已必丢无疑，因为“下路”根本无法保护，沪东国军还在忙着歼灭第101师团的最后一战，勉强可以防御新参战的第师团，绝对无力阻止这两个师团攻占嘉兴，既然“下路”必丢无疑，确保“上路”畅通就是十万火急、不惜一切代价也要完成的事情了。
为了鼓舞士气，蒋介石去下关码头给滇军官兵壮行后，又赶到龙潭镇给川军官兵壮行。出击部队由122师为主力，师都抽调了一个加强团以及大批武器弹药给122师，使得122师此时拥有超过9000兵力。全师装备精良、弹药充足，并且士气非常旺盛。因为122师原本属于第二战区，第二战区司令长官阎锡山素来“抠门吝啬”，对待自家晋绥军“大手大脚、大鱼大肉”，但对待进入山西参加抗日的川军则是“冷脸白眼、一毛不发”。阎锡山一方面需要川军帮助晋绥军守山西，一方面又不愿意在川军身上花钱，山西境内的川军请求更换装备、更换军装，阎锡山回道“既然是委员长安排你们来的，你们就应该去跟委员长要”，川军把请求电报发到南京，蒋介石回道“你们既然属于第二战区，应该跟战区司令阎长官要”，双方踢皮球，谁也不管川军，导致山西境内的川军“几乎从未得一枪一炮一弹一元钱的补充”。不过，当华北日军对山西展开试探性攻击时，阎锡山却毫不犹豫地把叫花子般的川军顶上去，第一线是川军，第二线是八路军，第三线才是晋绥军。几场激战下来，川军伤亡很大，弹药耗尽，并且因为长期没有发军饷而导致军心动摇、士气低迷，阎锡山对川军仍然是一毛不拔，说白了，阎锡山对帮他守卫山西的川军“就管口饭吃”，除此之外就什么都没了，并且伙食待遇很差，晋绥军吃罐头，川军则是米饭加咸菜。部分川军官兵一怒之下，抢了晋绥军的几座军械库，阎锡山勃然大怒，向蒋介石告状“川军抗战不力、扰民有余”“根本就是一群土匪”，使得川军官兵们痛哭流涕，他们觉得自己满怀抗战报国热血热情，离开四川家乡，奔赴山西前线，结果却遭到如此不公待遇，不过，事情很快就峰回路转，122师被阎锡山送去南京“敷衍蒋介石”，因为蒋纬国在其中的作用，122师官兵们顿顿好吃好喝、有酒有肉，武器装备更是清一色换成德械枪炮，使得122师官兵们欢呼雀跃，因为有阎锡山的衬托，所以122师官兵们对蒋介石感激涕零（其实是蒋纬国的功劳），无不宣誓要死战到底，“报效国家”“报答委员长”，全师迫不及待地想要再上