南京戰場的焦灼狀況在中日雙方的大本營引起截然不同的反應。
此時國民政府大本營已經遷到武漢，蔣介石作為最高軍政長官代表大本營通令嘉獎堅守南京的十九路軍和中央軍戰鬥序列，同時發布命令，正是授予孫百里上將軍銜，把十九路軍的升級為集團軍，軍隊的規模擴大為十五個師。接著，大本營連日召開軍事會議，重新檢討南京的戰略部署，討論是否增兵與日軍決戰。
與會的有白崇禧、何應欽、陳誠等十幾位高級將領，他們在會議上分成涇渭分明的兩派，以白崇禧為首的保守派認為南京保衛戰已經達到了既定的目標，無論在政治上還是軍事上，都給日本以極大的打擊，所以應該按照既定的戰略，把工業企業向大後方撤退，同時開始部署保衛徐州和武漢。如果繼續投入重兵在南京戰場，日軍勢必也要增加兵力，保衛戰就演變成消耗戰。南京距離上海太近，又毗鄰長江，利於日本海空優勢的發揮，不適合作為決戰的地點。
以陳誠為首的激進派則認為，南京保衛戰已經證明了，只有和日軍的裝備相當，指揮得當的話，就有機會擊敗敵人。十九路軍的裝備和戰鬥力與日軍不相上下，由他們為主力，中央軍和其他部隊配合，可以在南京附近集中至少五十萬的兵力，爭取殲滅日軍兩到三個師團，以日本目前的狀況很難再有新銳部隊增援，如果取得了決定性的勝利，說不定可以迫使其放棄繼續侵略中國的企圖。
正當中國大本營的兩派人馬在爭論不休，難以決斷的時候，日本陸軍在南京陷入困境的消息終於驚動了日本天皇，裕仁在1月9日召開的御前會議上對戰局表示高度的關注，要求大本營立即拿出打破僵局的辦法，挽回皇軍的聲譽，並表示，如果兵力不足的話，可以把拱衛皇宮的幾個近衛師團調到中國。
隨後，日本大本營緊急召開海軍部和陸軍部聯合會議，商討如何增援華中方面軍。會議最後決定，從朝鮮方面軍抽調一個師團，從關東軍抽調兩個師團，共三個師團的兵力緊急增援南京，同時增派四個轟炸機中隊支援陸軍作戰。
1月12日，日本海軍艦艇編隊在陸、海軍航空兵轟炸機的支援下，對幕府山要塞進行空前猛烈的炮擊，鋼筋混凝土結構的要塞在大口徑艦炮和重磅航空炸彈的連續攻擊下轟然倒塌，十幾門要塞炮也全部被炸毀。日本海軍艦艇長驅直入，切斷了南京與浦口之間的水路通道，使南京守軍無法從江北得到兵力和物資的補充，前線的傷員也不能在運到後方，形勢開始惡化。
李從文集團在攻克蕪湖以後，開始遭到日軍的頑強抵抗，從日本本土增調的轟炸機中隊不分晝夜地轟炸十九路軍的陣地，使其每前進一步都必須付出極大的代價。先前躍躍欲試的地方部隊，看到日軍加強了攻勢，紛紛偃旗息鼓，繼續觀望。
日本華中方面軍在接到大本營繼續增兵的消息之後，立即調整戰略重點，完全停止了對南京市區的攻擊，由第十軍在南京的東、南方向構築環形防禦工事，堵住中國軍隊的退路，上海派遣軍則在全力進攻紫金山的同時，計畫在海軍的配合下，分兵迂迴至幕府山登陸作戰，從中國軍隊的側背發動攻擊。與此同時，空軍的轟炸機接連不斷空襲金陵兵工廠，最大程度地削弱守軍的持續作戰能力。
這時候，國民政府大本營的兩派依然沒有達成統一的意見，作為最高統帥的蔣介石也同樣舉棋不定，最後只好把皮球踢給了南京衛戍司令部，讓這些戰鬥在第一線的指揮官說說自己的看法。
孫百里接到大本營的電令之後，立即把幾支部隊的指揮官全部叫到司令部，談談對形勢的看法。由於日軍對紫金山的攻擊愈來愈猛烈，單靠第88師無法應付，所以孫百里把第87師和教導總隊全部調了過去，市區的防禦全部由十九路軍的獨立師和軍部直屬部隊負責，宋希濂的第36師則負責沿江地區的防禦，重點防止日軍實施登陸作戰。
孫百里剛剛把大本營的電文念完，王敬久就說道：「從淞滬會戰到現在，我的部隊兵力已經損失了十之六七，訓練有素的老兵損失殆盡，而補充的新兵很多連槍都不會放，幾乎沒有什麼戰鬥力，現在日軍把長江都封鎖了，連新兵都沒辦法補充，還怎麼打？」
孫元良說道：「現在，我們第88、87和教導總隊的總兵力還不到三萬人，卻要阻擊日軍四個師團，確實非常困難，而敵人的空軍轟炸又越來越頻繁，白天全部是他們的天下。」
孫百里問道：「如果沒有增援的話，還能守多少天？」
孫元良和王敬久桂永清交換了下意見，回答道：「最多一個星期！目前紫金山東面的外圍陣地已經全部被日軍佔領，敵人正在全力進攻最高峰頭陀峰，這裡一旦失守，就只能用士兵的血肉之軀來延緩日軍的進攻了！」
孫百里點點頭說道：「紫金山是南京的最後屏障，沒有了這個制高點，巷戰都不好打，在大本營確定最後的方案之前，絕對不能有落入日軍的手中！現在南京城裡除了金陵兵工廠的工人和志願者之外已經沒什麼人了，不需要再維持秩序，就把憲兵團增援給你們，我再從軍部調撥一個摩托化步兵營過去，應該會有所幫助。」
孫元良急忙說道：「有總比沒有好！」
孫百里看在場的中央軍指揮官只有宋希濂還沒有表明自己的態度，就直接問道：「宋師長，你是什麼意見？」
宋希濂嘿嘿一笑，回答道：「我和他們的看法是一致的，還是安排撤退最好，我們目前還不具備和日軍決戰的實力。現在，日本的艦艇編隊晝夜不停地轟擊我的岸防工事，造成很大的傷亡，轟炸機又不時過來光顧，再過幾天恐怕弟兄們連藏身的地方都沒有了，萬一日軍此時開始登陸，只有硬拼了！」
孫百里最後笑著對鍾武問道：「你那裡怎麼樣？」
鍾武瓮聲瓮氣地說道：「還是老樣子，日本陸軍不敢打巷戰，整天用飛機炸，傷亡也不小，不過還頂得住！」
孫百里看大家的態度都非常明確，就說道：「既然這樣，我就把諸位的意見如實地向大本營報告！接下來，咱們就商量商量如何撤退吧！」