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十一月二十九日的下午，日军第三师团的师团长藤田进，在得到了华中方面军司令长官朝香宫鸠彦王中将加强进攻的命令后，虽然是对四行仓库里的支那军新九十师有些发怵，可是军令在此，不容违抗。只好找来第五旅团的旅团长片山理一郎少将，把司令官的命命转述给他，要他加强对四行仓库的进攻，并且把师团的野炮兵联队交给了他指挥。
接到命令的片山理一郎回到部队，通知步兵第六联队的联队长仓永辰治大佐，派出二个大队在师团野山炮联队的配合下分西面和北面二个方向对四行仓库的区域进行攻击。下午三时，日军再次对四行仓库的外围发起了进攻，西面是一个大队的日军，在旅团集中起来的各种口径火炮的掩护下，对交通银行大楼前的阵地发起进攻。
北面也是一个大队的日军，在师团野炮兵第三联队火炮的掩护下开始了进攻。第三师团的野炮兵联队有加强的十二门大正十四年式一零五口径野战加农炮。这种火炮最大射程可达一万五千米以上，十五点八公斤的弹丸虽不能给四行仓库带来根本性的破坏，但是在墙壁上破开洞口还是可以的。
野炮兵联队的阵地设的比较远，离四行大楼足有十公里，王海涛放在四行大楼楼顶的迫击炮也是鞭长莫及。四行仓库的北面是西藏路，一营一连的战士守在了这里，因时间上的苍促，一连的战士也只只占据了西藏路上的几栋楼房以及在街心用沙袋木板等物品构起了工事，形成了一道防御阵地。
这样的阵地在日军数十门火炮的轰击下，很快就千疮百孔，而阵地内的官兵们也牺牲了十余人，还有数人受伤。即便是在这种不利的情况之下，一营一连的战士和警卫连的战士硬是顶住了日军数次的进攻，这里面警卫连战士躲蔽日军炮火轰炸的经验以及带去的新式武器，起到了很大的作用。
西面日军集中了二十多门各种口径的火炮协助一个大队的日军步兵进行了攻击，警卫连的战士占据了工事旁边的交通银行大楼，带上去的重武器基本上放置在了大楼的楼顶上，居高临下，对日军进行打击。交通银行的大楼也十分坚固，不是日军小口径的步兵炮或是迫击炮能够对付的，而布置在三楼的二挺重机枪从窗口却对日军步兵进攻的道路进行了封锁。一下午的攻击，日军也是寸步未进。
天黑之后，考虑到北面的阵地实在是无险可守，而日军的炮火十分凶猛，为了减少伤亡，王海涛对一营一连下达了撤退的命令。一连和警卫连的部分战士趁着天黑撤回了四行仓库。四行仓库外面原来有些薄弱的防线，在一连的战士加入后，变得充实起来。
夜晚，四行仓库这里平静下来，可是日军的占领区内却热闹了起来，不时传来一阵爆炸声，或是一阵枪声，夜里二点钟的时候，在北面传来了一阵巨大的爆炸声，爆炸产生的振动连四行仓库的玻璃窗都是一阵哗哗啦啦的颤动，响声惊动了四行仓库里的中国守军，别人不明白是怎么回事，只有王海涛心里清楚，这是侦察连的战士，趁着夜晚在对日军的一些部门发动着偷袭。
十月三十日，一早上海就下起了小雨，苏州河南岸的上海市民们通过电台知道了苏州河北岸的四行仓库仍有中**队在防守，在战斗时，有数万的百姓冒雨涌至苏州河南岸，隔着苏州河看到了四行仓库楼顶上飘扬着的二面旗帜时，数万百姓齐齐发出了“中华民族万岁！”的欢呼声。
王海涛和谢晋元等人同样冒雨站在四行仓库的楼顶，听着河对岸数万百姓的欢呼声，自豪感也油然而生。而因为这欢呼声而气急败坏的日军，对四行仓库发动了几天来最为猛烈的进攻。日军战车第五大队也奉命协助第三师团进攻四行仓库。
日军从北面和西面二个方向同时发动了进攻，北面因为一连战士已奉命撤退，日军顺着西藏路直接开进到了四行仓库的外围阵地前，野炮兵联队的火炮的轰击也延伸到了四行仓库外围的阵地上，并有一些炮弹打在了四行仓库的侧墙上，在四行仓库的侧墙上开了不少“窗口”。
当日军的炮击停止后，步兵在几辆战车的掩护下攻了上来。面对日军的战车，一营的战士原来是既讨厌又害怕的，主要原因还是这个铁家伙，轻武器根本对付不了它，为了摧毁它只有靠战士用人命去炸掉。现在有了新九十师带来的新式武器，对付起这些铁家伙来就根本不费什么劲了。
阵地上守军士兵见日军的战车冲了上来，不慌不忙的拿出了二支四零火箭筒出来。“砰、砰”二声，二枚火箭弹向二百米外的日军战车飞去。几秒钟后，日军的带头的二辆战车“轰、轰”的二声炸成了二团火球。看到这一幕的一营官兵激动的欢呼起来，击中日军战车的警卫连的那名战士，一脸的骄傲，俨然成了阵地上的英雄。
战士们的激动还没有平息下来，有战士大喊一声：“日军上来了。”这时阵地上的战士们纷纷把枪口对准了攻上来的日军步兵。长官一声“开火！”的命令，阵地上的轻重机枪火力全开，加上战士手中的步枪，走在前面几排的日军士兵纷纷被打倒在地，剩下的日军不是趴在地上反击，就是四下找到了掩体后进行还击。
守军上来就把二辆战车打爆，起到了先声夺人的效果，双方士兵在对射了一阵之后，日军的指挥官下令撤退，士兵们纷纷退了下去，马路上只剩下二辆日军战车的残骸还在燃烧。并不甘心的日军继续对守军阵地实施炮击，半个小时的炮击结束，步兵再一次攻了上来。
西面的战斗也是一样，日军先是炮击，然后步兵在战车的掩护下进行攻击，警卫连的战士在交通银行的大楼上用四零火箭筒摧毁了日军的战车后，又用轻重机枪居高临下的对日军步兵进行了打击，日军在付出了几十条人命后，退了回去。