南京保卫战因其与日军南京大屠杀紧密相连，而备受关注。中国军民英勇抗击日本侵略军，沉重地打击了日军的嚣张气焰。
1937年11月12日，日军攻占上海后，试图攻占中国首都南京，迫使中国政府与中国人民屈服。日军进攻上海的最高指挥官松井石根，向东京参谋本部报告，“为了要解决事变，攻占中国首都南京具有最大的价值”。11月底，日军已形成了对南京的三面合围之势，前锋部队已推进至离南京不足100公里的外围防线阵地前。12月1日，日本正式下达了攻占南京的书面命令：“华中方面军司令官须与海军协同，攻占敌国首都南京。”
日军除以第101师团主力留守上海一线外，将所辖“上海派遣军”与第十军的全部兵力都投入进攻南京的战役中去，计有8个师团、2个支队及各辅助部队，约20万人，重炮700多门，步兵炮、迫击炮2000多门，战车300多辆，另有海军第十一支队协同。日军的作战计划是：将其全部兵力分为北、中、南三路，协同日本海军，对南京地区进行迂回、包抄、合围与猛烈攻击。
日军的战火日益向南京逼近。蒋介石连续三次主持召开最高国防会议，最后确定迁都重庆，同时对南京作防卫部署，自11月中旬起，一边疏散撤退南京各政府机关与工厂、学校等，一边调配兵力准备防守南京；任命唐生智为南京卫戍司令长官。
11月26日，南京国民政府颁布首都卫戍军战斗序列。被调防南京的中国守军各部队官兵，虽抗日杀敌、保家卫国的热情仍然很高，但多是从淞沪战场西撤，经三个多月血战，已伤亡过半，残破疲惫，虽到镇江、南京经仓促补充，但由于中国没有预备役的征兵制度，这些新兵都是临时召集或强行征来的壮丁，完全没有受过基础的军事训练，更未经战阵，毫无军事常识，有的甚至都不会打枪。还有些部队新从后方调来，多是四川、湖北等地的地方部队，装备很差，草鞋赤脚，又长途奔波，匆匆忙忙赶到南京布防，地势敌情都不熟悉。这些来自四面八方的部队，协同原驻防南京的一些部队与宪兵等，共10余万人，先后投入阵地设防。
在蒋介石的指挥与监督下，唐生智与南京卫戍司令部依据南京的地形与多年来形成的战备工事，为南京设立了两道陆路防线：第一道是南京外围的防御线，东北起自长江边的栖霞山、龙潭，向东、南延伸至汤水镇、句容、秣陵关，再向西至长江上游的江宁镇；第二道是南京内廓的弧形防御线，以南京城垣为依托，东北起自长江边的乌龙山、杨坊山，向东延伸至紫金山、河定桥，再向西经雨花台、牛首山，至长江边的板桥镇。长江防线则依靠江阴、镇江、江宁乌龙山与狮子山炮台三个要塞的重炮，协同海军鱼雷部队，封锁长江江面，阻止日海军舰艇西上。
但是，南京两道防线工事粗糙脆弱。更令人担心的是，奉命担任南京卫戍司令长官的唐生智缺乏指挥大兵团作战经验，而且，他当时正患病在身。更为严重的问题是，中国军方在军事战略方针上的严重失误。面对强大日军的进攻，集中大量兵力在南京城内外这一狭小地区，层层设防，被动防守，打阵地战。这正中了敌人下怀。战场形势发展很快。日军迅速向南京逼近，12月4日，已推进至南京外围阵地前。中国守军进入阵地。
12月5日晚，日军各师团在航空兵的配合下，向南京外围防线各阵地开始进攻。从12月5日晚到12月6日全天，各路日军向栖霞山、汤水镇、淳化镇、秣陵关、江宁镇一线南京外围各阵地发动了猛烈进攻。
担任南京东部外围阵地防守的粤军第八十三军参谋处处长刘绍武侦察到当面日军部队的配置、活动情况及其指挥部所在地，建议“以（该军）第一五六师全面出击，解决敌指挥部后，即将矛头指向句容西进之敌截歼之，使南京守城部队赢得准备的时间”。但南京卫戍司令部说：“守恐不保，还说攻吗？消极地否定了出击的方案。”
12月8日上午，日军从东南、南部、西南，先后突破南京外围防线。中国守军伤亡惨重，不得不退向一线阵地与南京城内。到12月8日晚，日军基本上占领了南京的所有外围阵地，前锋推进至南京的第二道防线——南京近郊以紫金山、雨花台和城墙为依托的阵地之前，形成了对南京的三面包围。南京守军的唯一退路，只剩下北渡长江一条路。
面对如此形势，南京卫戍司令长官部于12月8日晚下达命令，令各部退守第二线阵地，并调整兵力部署。唐生智命令将长江中的船只，一起交防守长江沿线的第三十六师看管，严禁军民北逃，擅自过江者以军法从事。但南京卫戍司令部私下在煤炭港密藏了一艘小火轮，准备逃跑。
松井石根见各部日军已推进至南京城下，将致守军的《劝降书》向南京城内空投散发。
唐生智对松井石根的《劝降书》不予理睬。松井石根恼羞成怒，各部日军向南京阵地发动了猛烈进攻。
南京的城墙高达20米，宽13米，一般的山炮无法击破。紫金山、雨花台早已建成以许多座钢筋水泥结构碉堡为核心的半永久性野战工事。中国官兵凭借这些工事和古老的城墙，以疲惫残破之师，进行着英勇的抗击。日军有战机助阵，兵器先进，火力猛烈，甚至违背国际公法，施放毒气。各条战线的战斗都空前激烈，双方短兵相接，阵地反复争夺，枪炮声震耳欲聋，杀声惊天动地。
进攻紫金山的日军攻势猛烈：先是炮轰、飞机轰炸、火攻，接着是坦克引导步兵，分数路冲向孝陵卫之西山、陵园新村和第二峰主阵地，枪炮声震撼山谷，双方伤亡甚众，战斗已达全线最高潮。守卫在下马坊前方的战防炮连，全连都壮烈牺牲。守卫紫金山第二峰主阵地的第三旅马威龙部，击毙了日军官兵多人。
10日下午，日军第九师团的前锋——伊藤善光大队约150人，乘中国守军后撤，跟踪突入光华门城门洞，企图冲进城内。中国守军拼死抵抗，立即关闭城门，以猛烈的火力将这小股日军压制在城门洞内，并切断了他们与城外大股日军的联系。日军另外一支部队约百名，分别从光华门两侧被炸塌的城墙缺口冲入城内，突入纵深约百公尺，“占据沿街两侧房屋作据点，掩护后续部队扩大战果，情况很严重”。南京卫戍司令长官部得知小股日军突入光华门，急调援兵增援，同时严令第八十七师限期夺回丢失阵地，封堵两个城墙缺口，“完不成任务拿头来见”。第二五九旅旅长易安华和第二六一旅旅长陈颐鼎商定，“趁敌立足未稳，黄昏后开始行动”。易安华率一个加强团，在通济门外向东北方向进攻侵入光华门之敌；陈颐鼎率两个加强营，由清凉巷、天堂村，协同第二五九旅，夹击突入光华门之敌背后，并阻止小石川附近敌人增援。“经过八个多小时的浴血奋战，终于将这股突入之敌全部歼灭。光华门内外横尸遍地……”在这场恶战中，易安华与官兵多人牺牲。中国守军立即用装满泥土的麻袋与石块封堵了两处城墙缺口。
这天半夜，教导总队第二团团长谢承瑞指挥所部，在光华门城墙箭楼上，将多个拧开的汽油桶和大量木材扔下，再扔下手榴弹，在日军占据的城门洞内引燃熊熊大火。守卫在城墙上的各营连，利用居高临下之势，以密集火力压制敌人。这时，谢承瑞亲自率一排英勇的战士，突然把城门打开，十几挺轻机枪一齐向敌兵射击，多数均遭击毙。奉命赶来增援的粤军第八十三军一部官兵，则组织敢死队，“用绳索从城墙上吊下去，用机枪和手榴弹把占据沙包袋洞里的敌人全部消灭”，打死了伊藤善光大队长，又歼灭了通光营房的日军。光华门及通济门方面转危为安。
由于光华门及通济门方面战况转危为安，日军因此转移其攻击目标于雨花台方面。雨花台是中华门外南部的天然屏障，中国守军防守雨花台的是第八十八师第二六二旅和第二六四旅。12月11日，日军用飞机、大炮向雨花台一线阵地猛烈轰炸，摧毁了大部工事，然后发动密集疯狂的步兵集团冲锋。第二六二旅旅长朱赤以两个团扼守离雨花台4公里的平堰，以一个团固守雨花台主阵地，旅指挥部设在雨花台山上。他坐镇前沿，指挥所部顽强抗击。在多次阵地危急时，他亲率敢死队，杀入敌群，官兵们勇气倍增，以血肉与敌相搏，打得日军死伤惨重。日军的进攻愈来愈厉害，友邻部队的阵地被敌突破。朱赤用手枪指挥士兵，只许前进，不能后退，一次又一次打退了日军的进攻。由于所部连续作战，损失严重，最后只剩下一个特务连的兵力。日军仍如潮水般地扑来，朱赤命令士兵把几十箱手榴弹的盖子全部打开，用绳子把导火索连起来，摆在阵地前，等到日军进攻至阵地前沿时，同时引爆，日军血肉横飞。
12月11日，南京复廓防线的战斗更加惨烈。日军在多处攻占中国守军的阵地，又被中国守军顽强地阻击并反攻夺回。中国守军官兵的鲜血染红了南京城内外的各阵地，但仍阻挡不住日军的疯狂的攻势。经过一天多的血战，中国守军的内廓防线阵地多处告急。12日凌晨，伤亡惨重的八十八师残存守军仍然牢牢控制着雨花台阵地。多次进攻失败的敌军恼羞成怒，集中了百余架轰炸机和数十门重炮猛攻雨花台阵地，再以优势步兵进行集团冲锋。朱赤率二六二旅拼死抵抗，直至弹尽力竭，阵地全毁。朱赤与全体官兵壮烈殉国。二六四旅所剩不多的官兵，在旅长高致嵩的带领下，以最后的力气呼喊着，杀向敌阵，和日军拼起刺刀。短兵相接中，高致嵩耳朵被日军咬掉一只，鲜血直流，他忍着剧痛与敌拼杀。混战到12月12日上午10时许，高致嵩与二六四旅官兵全部牺牲。雨花台失守。
日军在攻占雨花台阵地后，立即集中力量向中华门西侧的城墙发动猛攻。数百日军从被炮弹轰坍的城墙缺口，用绳梯攀上城墙。防守中华门西侧城墙的第七十四军三零六团团长邱维达立即命令第三营营长胡豪集中主力，挑选一百名精壮战士，组织敢死队，严令务必在一小时内，将突入城墙之敌完全肃清。命令下达后，营长胡豪亲率敢死队勇敢地向突破口冲杀过去，邱维达团长“指挥全团火力直接掩护。一时杀声震天动地，不到一小时，将突入之敌全部肃清，除战死者外，生俘十余人”。在格斗中，副团长刘历滋、第三营营长胡豪牺牲。到下午4时，日军的多股部队攀上城墙，突入城中。这是最先攻入南京的日军。接着，日军第一一四师团占领水西门，第十六师团攻占紫金山主阵地，逼近中山门与太平门，第九师团逼近光华门，第三师团一部逼近通济门。
许多中国守军在各阵地上舍生忘死地进行最后的抵抗，在日军突破的地方进行反冲锋，“反复肉搏，奋勇冲杀，屡进屡退，血肉横飞”。防守紫金山的教导总队防坦克炮连连长颜希儒在接到命令、指挥全连后撤后，却带着两个战士留下来，以两颗卵形手榴弹与冲上来的日军同归于尽。
12日下午5时，唐生智召开守军各军、师长会议。唐生智宣读了蒋介石关于“可相机撤退”的来电后，下达全军撤退的书面命令，指令各部队的突围方向与目标、方案：司令部及其各直属部队、第78军（第36师）及宪兵部队渡长江北撤；其他各部队冲破正面之敌突围，向皖南等地转移集结。简言之，就是“大部突围，一部渡江”。但唐生智接着又口授一个命令：87师、88师、74军、教导总队诸部队，如不能全部突围，有轮渡时可过江，向滁州集结，这就改成了“大部渡江，一部突围”。
12月12日下午5时半开始，中国守军奉命放弃阵地，开始突围与撤退。由于当面日军的火力猛烈，更由于唐生智口授命令的致命错误，致使约10万中国守军中，绝大部分都向城北下关一带江边溃退。但当大量中国溃兵终于涌到长江边，面对的是一片浩瀚的长江，所有的船只都遵照唐生智的命令，早就撤走了。唐生智等人在12日晚9时许，乘坐一艘预先密藏在江边芦苇中的小火轮逃向江北。退至长江边的中国守军，以及无数的随军队逃来的南京居民，陷入一片混乱的状态，前是茫茫大江，后是穷凶极恶的日军的合围，陷入危境。
第六十六军、第八十三军迅速集合起部队，从太平门冲出，与日军展开了拼杀。第一五九师代师长罗策群用粤语对部下高呼：“弟兄们，跟我来，几大就几大，勿好做衰仔呀！（意为死就死，不要做懦夫呀）。”带头向敌冲锋，中弹殉国。这两支部队杀开一条血路，经紫金山麓进入浙皖边界山区。第二军团徐源泉部在乌龙山、黄天荡一带渡过长江北撤。
12月13日凌晨，日军分数路攻入南京城中，于上午10时进至下关长江边，完全包围了正拥堵在江边、无法渡江的大量中国军队官兵与无数的逃难民众。陷入重围之中的中国部分官兵进行了最后的抵抗。南京代市长肖山令少将指挥余部与敌人拼杀，双方展开近距离的冲锋肉搏战，无奈众寡悬殊，血战五小时后，弹尽援绝，在江边的官兵，没有一个生还。一些官兵冒险跳入寒流滚滚的长江。13日傍晚，日军控制了南京城。
中国军民为了捍卫中华民族的尊严，不顾敌强我弱，拒绝屈服，英勇抗击日本侵略军，血战七日，不仅继淞沪抗战后，再次沉重地打击了日军的嚣张气焰，更重要的是，它显示了中华民族爱国精神和不屈斗志。
