彭善打电话向张治中报告了战果。张治中兴奋地表扬说：“你们打得好，打出了中国军队的威风！”同时提醒他说，“但是，敌人是一定要来争夺罗店的，你们一定要寸土不让，像钉子一样钉在罗店！”
“长官放心，我们一定寸土不让！”彭善坚定地回答。
为了巩固战果，彭善当即发动部队挖交通壕。此时天气十分炎热，官兵们挥着铁锹、洋镐，高呼着号子，挖刨着泥土。彭善到各营指导士兵们，要他们挖成“之”字形战壕，便于隐蔽。
胡琏挥舞大刀砍杀日军，蒋介石连声赞道：“好样的，智勇双全！要重奖，要重用。”
罗店的重要性十分明了，中日双方都必须占领这里，才能为自己的部队争取有利的态势。
至9月5日，从全国各地赶到上海的中国军队达到了22个师。部队的数量增加后，为便于指挥，蒋介石调整了指挥关系，由陈诚担任第15集团军总司令，宝山以北的防区全归陈诚的部队负责。原归张治中指挥的第18军也划给了陈诚。第三战区司令部设在宜兴。
陈诚视察了罗店阵地，召开了师以上军官会议，重新划分了各师的防区：第11师和第98师负责罗店至嘉定、砖瓦厂一线，第67师负责罗店至浏河一线。刚刚部署完毕，日军的第11师团一个联队就从石洞口、小川沙登陆了。
敌人经束里桥，在飞机掩护下向罗店发起攻击。彭善指挥第11师两个团顽强阻击。他们从中午打到晚上天黑，整整打了8个小时。双方多次白刃格斗，日军伤亡过半，仓皇逃窜。彭善错误地估计敌人当晚不会再进攻，除小部分监视敌人外，其余人撤到徐行休整。
8月24日上午10点钟时，胡琏感到有问题，立即向彭善师长报告：“日军一定会来袭击，而且很快就会来。”
“有什么依据？”
“兵书日：‘出其不意，攻其不备。’日军指挥官都研究过我国的兵法。”
“你的意思是？”
“我带团先去埋伏，战斗打响后你带人来增援。”
彭善心想有备无患也好，便说：“好，同意。”
当夜11点钟，胡琏一个团的人刚进入阵地，曰军果然来袭，先是暴雨般的枪弹倾泻，然后成集团式冲锋。胡琏早有准备，先是在工事里不动，等日军冲近才猛烈开火。日军丢下一片尸首，慌忙向后撤退。大约过了半个小时，日军又发动第二次进攻，这时彭善带另一个团已赶到战场，两个团一起反击，曰军终于败走。
彭善要大家抓紧时间休息，迎接明天的战斗。
正要撤走时，胡琏还有些不放心：“如日军再来……”
彭善说：“如你伸手被火烫了一次，会不会在同一个地方再次伸手？”
胡琏心想，这说不定，但话没说出口。
彭善接着道：“不过小心无大错，我派一个营监视敌人，一有动静我们就赶来。”
25日清早5点钟左右，天还没亮，松井石根向罗店增援了两个联队，立即发起进攻。彭善率两个团拼死反击。陈诚接到报告，马上派67师201旅由浏河赶去增援。日军仗着大炮和兵多，组织了五次进攻，战至上午9时，罗店失守。
蒋介石一听到罗店失守的消息，急令罗卓英率18军在中午前夺回罗店，他在电话中说：“你如果不在中午前夺回罗店，你就提着脑袋来见我吧！”
罗卓英在高压下，命令第11师、第98师在中午前夺回罗店，第67师在罗店以北配合进攻罗店。
罗店镇只有3平方公里，而且镇的四周小河、小水塘多，容纳不了三个师的兵力。罗卓英命令这三个师各派出两个营，轮番冲锋，师长要亲自在第一线督战。他在发布命令时说：“只许前进，不许后退，谁后退便毙了谁！”
8月26日上午7时，第11师和第67师各两个营发起冲锋，师长彭善要胡琏的66团作为预备队，准备在关键时刻当奇兵用。彭善还亲自拿着大刀在后面督战。
双方在罗店的东边迎头相撞，很快绞杀成一团。喊杀声、惨叫声、机械的撞击声响成一片。彭善为了迅速解决战斗，要胡琏的预备队上好刺刀冲了上去。胡琏这个团的刺刀训练得很好。他要求每一个兵不但要射击技术好，刺杀技术也要精，训练时往往能以一击三、以一击五，一般日军根本近不了他们的身。一上去，几百日军就成了他们的刀下鬼。
敌人在中国军队的攻势下，渐渐不支。前面的被分割包围，后面的吓得向后逃窜。不到十分钟，包围圈中的敌人被消灭了。彭善命令部队打扫战场后，暂时休整待命。谁知，敌人的步兵后退了，炮兵却向中国军队发起攻击，一发发炮弹在中国官兵中爆炸，官兵伤亡大半，团长李维藩、2营营长魏汝谋负伤，1营营长张培甫阵亡。
敌人炮袭过后，步兵又发起了冲锋，中国守军伤亡太大，无力反击，罗店再次落入日军手中。
罗卓英心急如焚，他命令彭善在三小时内拿下罗店。彭善带着满脸的尘土，急匆匆来到附近的第110旅，对旅长蔡炳炎说：“刚才罗军长打来电话，要我们在三小时内拿下罗店，否则，叫我们开枪自杀，你看怎么办？”
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