柏辉章一抵达防区，即马不卸鞍巡视各团防区，并着手编制防御计划，派出师部工兵营参谋，带领工兵一个排前往各团，协助拟订阵地编成方案并督导施工。
609团派出副团长谢作模，协同工兵参谋刘铁轮一起侦察地形。根据当时情形，609团的正面江面上，有江阴鱼雷学校布置的水雷封锁江口正面，还有几艘已被破坏的军舰作为障碍，谢、刘决定充分利用长江一个屈曲部梯形配置阵地，以阻止敌舰屏障江阴炮台。607团和612团也按江防阵地的要求统一施工，完成了师部的配备。
宁做战死鬼，不做亡国奴
江阴在战前就已积极规划转入战时体制，可以说是战前动员准备的一个实验县。第102师师部和直属营队都驻在老百姓家中，江防司令刘兴向柏辉章下达了坚守江阴要塞的命令，同时，要求第102师组织好老百姓，帮助部队抬运伤员和阵亡士兵遗体，组织茶水供应队等。柏辉章立即组织官兵向老百姓进行宣传，并组织了单架队和茶水供应队。当地民众抗日热情炽烈，柏辉章又适时组织动员，有了民工的帮助，不到半月全师既完成了防区内江防工事构筑，也完成了上级安排的任务。
封锁长江，是抗战的一个重要举措，把长江内河的日舰封锁于长江之内，以达成消灭一部分日海军力量的目的。长江是我国水上军事战略的一条生命线，江阴要塞的安全就是首都南京的安全。
柏辉章深知肩上的重担，他除了加强工事整修，抓紧训练兵员外，还鉴于我国空军力量的薄弱以及制空权的逐步丧失，知己知彼，特别侧重于防空隐蔽和夜间战斗训练，强调冲锋、肉搏、格斗的技能训练。柏辉章在训话中特别强调，要以最大限度，充分发挥战斗本能。
为了鼓励官兵，激励士气，柏辉章经常训导官兵的有这样几句口号：“江阴要塞是我们的家!”、“江阴要塞是我们的坟墓!”、“宁做战死鬼，不做亡国奴，务与江阴要塞共存亡!”每逢总理纪念周，他还一定要带头高呼这些口号，凡有点血性的男儿都为这些口号所激励，决心以血肉之躯守稳长江的大门。
事实证明，南京战役前，江阴要塞的过早失守，使日舰立即威胁到了南京外围，是影响士气民心的一个重要因素。以后大武汉保卫战，又因马当要塞失陷，而使武汉门户洞开，再蹈覆辙。
9月中旬，正当第102师在江阴要塞，在精神和物质两方面都做好遏制强敌准备之时，因战场的瞬息万变，柏辉章又接第三战区长官部赴上海前线的命令，随即率第102师星夜兼程转赴上海参战。
一寸山河一寸血
1937年8月下旬，中国军队继续围攻盘踞在江湾的敌海军陆战队司令部以及杨树浦等据点的日军。新抵达战场的宋希濂第36师、夏楚中第98师等也迅速投入战斗，在战车的掩护下，我军终于攻入汇山码头，空军也再次出动配合，轰炸了日军地面及江上目标。
8月23日拂晓，日军上海派遣军司令松井石根率第3、11两个师团先头部队在海空火力的掩护下，在狮子林、川沙口、张华浜等方面登陆增援，战况骤然吃紧。
蒋介石即对第三战区进行人事调整，冯玉祥被调到新成立的第六战区，蒋介石自兼第三战区司令。同时，急令军政部次长陈诚为第十五集团军总司令兼淞沪作战前敌总指挥，指挥夏楚中第98师、彭善第11师及刚到嘉定的霍揆彰第14师、李树森第67师火速分赴各处，抗击敌军登陆。
中日双方都相继增兵后，在上海的鏖战更趋激烈。敌第3、11师团成功登陆后，向宝山、月浦、罗店、蕰藻浜等我军阵地发起了进攻。张治中派王敬久为淞沪前敌指挥官，指挥第九集团军所辖部队抗击。
与此同时，刚组建的第十五集团军在陈诚指挥下，也向宝山、川沙口登陆的敌人发起反击，夏楚中第98师于8月24日击退攻占狮子林的日军，歼敌数千人。日军不甘失败，调集坦克、飞机和重炮大举反扑，双方围绕罗店展开拉锯战。彭善第11师冒着敌机猛烈轰炸，艰苦战斗，收复罗店。
