淳化鎮在南京東南郊外，建於北宋淳化五年（公元994年），距今已近千年，鎮內名勝古迹眾多，南朝石刻、明代即被列為金陵四十八景之一的「虎洞明曦」，加之集鎮老街獨特造型更是古風古韻，可謂是江南村鎮之典型。鎮子的地勢奇特，北高南低，山水相依，碧水青山，景色秀美，梅龍湖則猶如明境映月，風光旖旎，置身其間，如入畫國。然而京滬國道橫穿此地，加之距北至中華門僅18公里，又是從句容進擊南京的必經之地。這也註定了此處是日軍的必占之地。
按照上峰的命令，第51師的任務就是在這一線構築工事，防禦高橋門、湖熟鎮、淳化鎮一線，以拱衛南京的東南大門。原先在淳化一帶是築有預設國防工事的，部隊進入陣地之後，卻發現淳化鎮、牛首山一帶的預設鋼筋混凝土國防工事有的被土埋著，有的機槍掩體的門還鎖著。這讓正在進入陣地的第301團很是憤怒，在他們的側翼位置上就是淳化的主陣地。現在居然連工事都進不了，還拿什麼防禦陣地？！
「團座，那些工事根本就無法進入，都他娘的鎖著門呢！」301團團長紀鴻儒剛從陣地下來，就氣呼呼地衝進了旅部，「這他娘的都是偷工減料，有的簡直只是敷衍堆成的土堆，哪裡是什麼鋼筋混凝土，而且我們手中連張工事位置圖都沒有。」
「告訴弟兄們，所有鎖門的工事都給我砸門而入，那些機槍掩體射擊孔過大的立即用沙袋填起來，他娘的日本人不會給我們太多時間的。」周志道旅長下令道。對於國防工事的情況，同樣氣急敗壞的第51師師長王耀武乾脆一紙材料將不滿捅到了軍里。
他在報告中這樣寫道：「構成堅固而縱深之陣地，需工甚大。而擔任作戰之部隊輸送力量薄弱，爆破材料及障礙物材料極感缺乏，雖經星夜趕築，終以正面過寬，材料缺乏，陣地未能完成預期之堅固程度。」雖然到達前線即連夜緊急搶修陣地，但面對這樣的工事，還是讓人感到愕然，因為時間根本就來不及了。
時間的確是來不及了，在從蕪湖方向以及經過寧國南下退去的中國軍隊越來越多，因為日軍第10軍根據華中方面軍司令官松井石根大將的指示，以切斷中國軍隊退路為作戰目的，在12月4日第10軍命令第18師團改變原有的前進路線，沿著寧國、蕪湖、南京公路，向南京進攻，同時又命令第114師團、第6師團抓緊向南京進攻。
從12月6日14點多開始，第51師的正面就開始發生激戰，由天王寺、上葛村前進的日軍第9師團以一部騎兵百餘、後續步兵約500多人，在湖熟一線和第51師警戒部隊發生接觸後，隨即向湖熟鎮一線的前進陣地發起猛攻，第51師的警戒部隊在一度積極抵抗後，始將湖熟鎮放棄。
與此同時由土橋鎮、索墅鎮前進的日軍約500多人也與淳化鎮方面的第306團前進部隊發生激戰，隨後又向淳化鎮陣地施行威力搜索，大批飛機整日在淳化鎮陣地更番轟炸。第301團團長紀鴻儒率守軍冒死抗戰，並派隊驅走索墅鎮日騎。至傍晚，淳化正面的日軍增至2000多人，並以飛機和重炮掩護，接連對第51師陣地發起猛攻。而在距南京15公里的牛首山之處，日軍熊本第6師團也與第74軍第58師馮聖法部發生了猛烈交戰。一天之內，日軍在炮兵、飛機的支援下，連續開始向南京外圍的第一線主陣地帶發起全面猛攻。
句容方面，日軍第16師團徹夜在以至少兩個聯隊的兵力向前進陣地方面發起攻擊，又以主力兵分兩路向土橋鎮、牧馬場前進包圍，同時以一部從土橋鎮轉向新塘市迂迴，企圖截斷第66軍歸路，第66軍離京派兵一團進攻，並由東昌街之第154師向句容前進助戰，但是新塘市附近的日軍後續部隊源源開來，第66軍前進部隊反為日軍包抄，苦戰後方才得以突圍，部隊損失很大。
幾乎與此同時，另一股向牧馬場前進的日軍又以一部由九華山北麓進入孟塘，雖然第66軍派部堵剿，但是該股日軍卻一面抵抗，一面利用凹地繼續西進。到午後14點，當這股先頭部隊在高家莊大胡山附近發現時，南京至湯山的大道及第66軍後方聯絡線已經處於被切斷的可能之中。
此時連續經過4天的戰鬥，日軍正面的第16師團、第9師團已經連續突破了第83軍、第66軍的警戒和前進陣地，佔領了句容，進至句容以西的黃梅、土橋及湖熟鎮一帶，並有一部兵力由右翼深入到孟塘、大胡山附近。而經過血戰之後的第66軍則最終不支，邊打邊向湯水撤退。句容失守後，南京外圍的重鎮湯水便成為日軍新的攻擊目標。第16師團師團長中島今朝吾並沒有傾全軍之力進攻湯水，而是在進佔句容的同時，分兵一路自黃梅沿九華山北側潛行，迂迴攻擊湯水背後的孟塘、大湖山。此時被發現的日軍部隊就是這股分兵。
12月6日下午，南京衛戍長官司令部在發現日軍迫近第一線陣地，特別是其第16師團一部已滲入至湯水鎮左側後的胡塘、大胡山附近之後，急令第36師速派1個步兵團的兵力進佔麒麟門附近陣地，以掩護第66軍側背，並阻止該敵繼續滲入；同時命令在鎮江的第71軍第261旅、在鎮江及東昌街一帶的第83軍迅速向南京轉移，以增強南京的防守力量；規定第71軍轉移後，鎮江要塞由第103師代師長戴之奇指揮；同時令剛剛抵達南京棲霞山附近的第2軍團第41師推進至龍潭、烏鴉山地區，以掩護第71軍及第83軍轉進，並保持與鎮江的聯繫。
在湯水鎮，由於中國軍隊修建有大量的戰壕、掩體和地下碉堡，而這些國防工事又主要分布於寧杭公路兩側，因此如果能夠以這些防禦工事為依託，佔據有利地形，死扼寧杭公路，是完全可以與日軍相持一段時間的。但是由於連續作戰的葉肇第66軍已疲憊不堪，殘部從句容撤回後布防還未完畢，就再次與日軍第16師團的先頭部隊接上火了，故而部隊幾乎毫無死守湯水的士氣和決心了。
此時對於小小的湯水鎮來說，這裡也不再僅僅是一個溫泉休閑之地了。在12月6日下午的時候，日軍第16師團先頭部隊已突入南京近郊的湯水鎮，衛戍司令部即令第36師抽出1個團前去阻截，同時要求第66軍必須嚴守陣地，但這樣一來，湯水鎮也就成了南京城郊惡戰的主要戰地。
從孟塘、大湖山迂迴的日軍在一路疾行之後，準備一舉切斷第66軍的退路，進而形成夾擊之勢，同時策應沿寧杭公路從正面進攻湯水的末松茂治第114師團，擾亂中國守軍正面陣地的部署。就在第36師抽掉補充2團進至麒麟門一線，準備配合守衛龍潭的第2軍團第41師、第66軍一部對該股敵人進行圍堵之時，湯水、龍潭一線均遭到日軍的猛攻。
日軍第16師團以助川靜二大佐指揮的步兵第38聯隊、野田謙吾大佐指揮的步兵第33聯隊，接連在飛機、炮火的掩護下，發起一輪又一輪衝鋒。而第66軍則利用戰壕、掩體和地下碉堡作殊死抵抗。由於湯水是為南京東面門戶，湯水一失，則南京完全暴露在日軍的鋒芒之下，所以得失至關重要，故而雙方在湯水接連爆發激戰。在日軍接連而發起猛烈的炮擊之下，到12月6日晚間，湯水一線已告危急。
由於南京已成圍城之勢，即將變為戰場，從11月下旬起，大部分比較有錢的人都紛紛遷離南京，一部分趨向安徽再向內地移動，一部分過江到浦口，沿津浦線北逃。到12月初，城裡已異常寂靜，只有南京郊外的炮聲更加稠密。就在12月6日這一天，為了鼓勵士氣，蔣介石於當晚召集少將以上軍官，在南京鐵道部隊會議室里召集少將以上的守城將領訓話，並召開了保衛南京的軍事會議。
到會的有衛戍司令長官唐生智、副司令長官羅卓英、軍事委員會辦公廳代理主任錢大鈞、第71軍軍長王敬久、第87師師長沈發藻、第72軍軍長兼第88師師長孫元良、第78軍軍長兼第36師師長宋希濂、中央陸軍軍官學校教導總隊總隊長桂永清、第66軍軍長葉肇、第83軍軍長鄧龍光、第74軍軍長俞濟時、第51師師長王耀武、第58師師長馮聖法等人。隨蔣介石一起來的還有宋美齡。由於日軍已經對南京逐步形成合圍之勢，所以會場上的氣氛極其沉悶。
會上，蔣介石首先講話，他以一口濃重的寧波口音說道：「南京是總理的陵墓所在地，全國的至誠瞻仰在這裡！全世界翹首切盼付與最大的注意力，也是在這裡！我們不能輕易地放棄！今日，首都已是一個圍城，我願意和大家共同負起守衛的責任。但是，現在各方面的戰爭形勢都在繼續發展，我不能偏於一隅。所以，責任逼著我離開。今天，我把保衛首都的責任交給唐生智將軍，唐司令長官是身經百戰、智勇兼備的將領，他必定能秉承我的意旨負起責任，大家服從他，正像服從我一樣。」
在再次為唐生智立威之後，蔣介石繼續寬慰大家：「我在外面，自當調動部隊前來策應首都，萬一有什麼不幸，那也是成了保衛國家的民族英雄！人誰不死？我們要看死的價值和意義，在這偉