根据宋时轮的指示，部队迅速调整了战法，采取二路突破，形成钳击，分割围歼，并以小分队为主，实行火力、爆破、突击紧密结合的攻击战术，逐个夺取敌军地堡，很快便打破了僵局，加快了战斗进程。19日，攻占川沙，并在白龙港地区全歼敌第51军，进而将敌第12军压缩于高桥地区。此时，第9兵团与第10兵团形成了夹击吴淞之势。
24日，第9兵团进入市区作战，残敌继续凭借高楼大厦进行顽抗，以猛烈火力阻止我军前进，一些部队遭到较大伤亡，攻击一度受挫，部队干部战士产生了急躁情绪，要求使用重火器对敌死守的楼房进行轰击。
宋时轮得知后，亲自重申兵团决定：在市区作战不得使用重武器，要尽量减少对城市的破坏。他指示部队：在万不得已时，可绕过敌人的火力点，继续发展进攻。
这时，敌京沪杭警备总司令汤恩伯已逃离上海，其残部也已军心大乱。宋时轮抓住这一有利时机，指示部队在大力加强军事攻势的同时，开展强有力的政治攻势，瓦解敌军斗志，促使敌军起义、投诚。
在强大的军政攻势并用下，很快便促使大批敌军放下了武器。至26日，第9兵团攻入上海市区时，在上海地下党组织的配合下，争取了国民党军官兵约4万人投诚、起义。