国军打完淞沪会战后，撤下来的部队都残破不堪，装备奇缺，而此时日军主力向南京进发，南京守不住已经是国军高级将领的普遍共识，而德国来华的军事顾问们也都持类似看法。

不过南京一枪不放就放弃也肯定是不行的，蒋介石当时的想法是南京是国民政府的首都，又是孙中山陵寝所在，国际观瞻所在，所以还是要打一下的。

但是此时可以动用的部队实在有限，当时留在南京的国军部队番号不少，有51师、57师、87师、88、36师等部，但是这些部队都是从淞沪战场上撤退下来的，这些部队伤亡惨重均残破不全，武器装备也是大量损耗非常紧缺。

以精锐的德械师例，孙元良的88师撤退到南京时，只剩人左右，宋希濂的36师也只有人左右。这里面唯一建制完整的，只有桂永清的教导总队。

整个南京保卫战除了上述部队外，后来粤军的66军和83军部分部队也赶来参加了战斗，从兵力来说，国军在南京投入的兵力若按满编算的话有18万人，但是根据南京卫戍司令长官唐生智后来的回忆，实际上缺编严重超过三分之一为新兵，实际上兵力只有不到10万人。

可以看出，南京守军在火力对比上不仅远远低于日军，就连参战兵力都远低于日军，日军主力分三路杀向南京总兵力高达20万，其中直接进攻南京的部队超过10万，而南京的守军是没有援军可以期待的。

年12月1日，日军攻占江阴要塞，12月4日，日军开始攻击南京外围国防工事，8日南京卫戍司令唐生智下令退入守军复廓阵地，坚持到11日的时候，战局急转直下，88师师长孙元良干脆断绝联系抛弃部下，这个时候唐生智长又突然下令各部队分头突围，从而让守军各部一片混乱，南京失守是时间问题，但是战役后期的操作失当造成了守军无畏的牺牲。

南京保卫战的守军在12日下午和夜间拥挤在下关，除了第74军组织较好，又掌握有一艘小火轮，约有人渡过江北，宋希濂部也撤走部分人，其他各部损失惨重，大多留在江南，后来遭日军杀害。

南京保卫战中，雨花台阵地陷落后，孙元良擅自带领师直属部队和旅一部撤退，36师师长的宋希濂当时正在挹江门防守，大为震怒，他让督战队子弹上膛，孙元良又被迫带所部放弃逃跑，但是之后孙元良失去和部队的联系，之后离奇逃跑。

日军在南京被击毙三千余人，受伤九千余人，合计伤亡一万二千余人，可以看出国军的抵抗还是很激烈的，可惜后期的指挥失当造成了大量无谓的伤亡。