正是看准了这一点，英国侵略者调动了一百多艘军舰，调集了一万多人蠢蠢欲动，准备向长江下游进发。可是，昏庸无能的清朝统治者不经周详的调查研究，就盲目地对侵略军的目的作出错误的估计。他们主观地认为，英军这次行动的目的是沿海北上，通过白河进攻北京。因此，他们所忙于部署防守的是北京，而不是长江下游。这就给了侵略者以可乘之机。

年月日，气势汹汹的英军到达长江口，阻挠交通，侦察吴淞口的防御布置，公开进行武装挑衅。

虽然清朝政府并不重视长江下游的防务，但驻守吴淞口的江南提督陈化成却不遗余力地积极备战，此刻，从吴淞口延伸至宝山沿线都筑有坚固的炮台，并且安置了一百六十多门大炮。黑洞洞的炮口直指长江口外鬼魅般游荡的敌舰。水师方面，守军还新制装备了一种明轮船。这种战船比当时一般的水师船快得多，火力也强大得多。这些连侵略者也不得不承认，“中国军队对吴淞这个要塞的防守，是经过认真准备的。”然而，仅靠第一线的固守是远远不够的，吴淞防线的两个侧翼和后方的兵力部署却十分薄弱，而且担任指挥的都是些假抵抗派。战斗一开始便暴露出其贪生怕死的本质，直接导致了战斗的失利。

月日拂晓，英军悍然向吴淞进犯。在提督陈化成的亲自指挥下，守军群情振奋，炮火不但猛，而且准，给进犯之敌以迎头痛击。英军没料到中国守军如此厉害，一时间只有招架之功，而无还手之力。战后一个英军军官心有余悸地回忆说：“这是自与中国军队作战以来，中国人炮火最厉害的一次。我方损失惨重，旗舰‘皋华丽’号后甲板被击穿；‘布朗底’号被击中十四次；‘西索斯梯斯’号被击中十一次；好几艘战舰的船身被打穿；多人阵亡，其中中国人的第一炮就打死了我方一名中尉军官和几名水手……”

坐镇后方大营协调指挥整个战斗的两江总督牛鉴，表面上看是个很坚决的抵抗派，实际上却是个不折不扣的投降派。战斗开始前，他跑到陈化成面前，说什么敌人太强大，和他们硬拼只不过是拿鸡蛋碰石头。不如选送些东西过去犒赏一下，作缓兵之计，然后再从长计议。六十七岁的陈化成勃然变色，大声道：“英人强大，可我们也不是鸡蛋！我打了四十多年仗，从未临阵退缩过！今天更是有进无退！况且作为武将，战死沙场也是我的本分！你就不要多说啦！”一席话把牛鉴说得脸上红一块白一块的，再也不敢乱说什么，只得悻悻离去。

战斗刚开始，牛鉴缩在大营里坐立不安，想跑又怕承担临阵脱逃的罪名，心中暗暗叫苦。这时，前线喊声震天，不时有打中敌舰的好消息传来。他不禁大喜过望，赶忙带人赶到校场，升起帅旗，命令擂鼓助威，想借此获得亲临前线督战的赞誉。谁知英军的瞭望哨发现了他的帅旗，指引炮火延伸到了校场。一发炮弹不偏不斜落在演武台上，击毁了演武台一角。这下把牛鉴吓得面无人色，两腿打颤，慌忙下令撤退。他怕自己身着引人注目的官服成为明显的目标，硬逼着一名士兵穿上他的衣服、坐在他的轿子里代替他，而自己则混在乱军之中狼狈逃去。如此胆小无能的总督怎么能指挥协调整个防线呢？他一跑，负责两侧和后方防守的军队便随之溃散。整个吴淞防线只剩下陈化成和他的部下以寡敌众，用落后的武器抵抗侵略者。

当时阵地上枪弹几近枯竭，但却得不到武器、人员上的任何支援。由于两翼空虚，英军顺利登陆，并从两侧包抄过来。看着从四面八方涌来的敌人，年近七旬的陈化成转身对自己的部下喊道：“为国尽忠的时候到了！你们怕不怕？”已为数不多的部下望着这位斑白的须发都被鲜血染红了的老将军，齐声回答：“不怕！”“好！听我号令！开炮！”随着陈化成手中令旗一挥，仅余的几门大炮一齐怒吼，大地为之一震，前方的英军立刻倒下了一片。“打得好！”陈化成满脸鲜血在硝烟中赞道。

战斗进行得异常激烈，阵地上的守军人数越来越少，能用的大炮几乎没有了。而英军越逼越近，隐隐约约都能看到他们的蓝眼睛高鼻子了！这时陈化成血流如注，身上已是七处负伤。他挣扎着站到阵地中央，发现连他在内，阵地上仅存三人。他悲叹一声，拔出佩刀，激愤地对身后的一名随从说：“阵亡人亡，我无颜苟活了！我死后，你把我就地埋葬，我就是死了也要守着阵地！”

说完，将佩刀用力往地上一掷，大哭数声，气绝身亡。吴淞要塞遂告失守。