9月3日，宝山还在坚守，但是姚子青的三营也伤亡越来越多，现在他手上的兵力加上伤员在内已经不足四百人。
原本满编的一个营五百多人，加上其他一些临时加强的人员接近六百人的部队，经过两天的激战已经牺牲超过了两百人。这都还没有算已经失去战斗力的重伤员，所以姚子青不得不向上峰请求增援。
姚子青部属于98师的战斗序列，这时候的98师也在和日军激战，兵力也捉襟见肘。但是宝山的地理位置太过关键了，所以上面答应派出一个营的兵力增援宝山，但是要求三营必须坚持到增援到达。
中午时分，战况越发激烈，这时候又传来了噩耗。宝山的侧翼狮子林阵地失守，这样一来，宝山县城陷入了日军的三面包围。
下午，占领了狮子林阵地的日军加入了对宝山的进攻。面对东、南、北三个方向的围攻，姚子青出乎日军意料的选择了主动出击。
三营组织了最精锐的士兵，在金家宅和宝山外围之间选择了一处地形相对有利的的地方设置了一处埋伏。
等赶来的日军经过的时候，三营的战士突然发起了攻击。遭遇埋伏的日军两个中队完全没有反应的时间，就被三营的将士打懵了。日军火炮的优势根本来不及发挥，三营就冲到了跟前，日军立刻就被三营冲散了。
但是三营的兵力不占优势，哪怕在姚子青的亲自带头冲锋下把日军杀的昏头转向，甚至和日军展开了肉搏战，但是依然没有达到全歼的目的。
这一战把日军的这一部吓破了胆，日军指挥官在自己兵力占优的情况下选择了突围。三营的战士勇猛冲杀，留下了200多头鬼子的性命，击溃了日军的两个中队。
三营虽然取得了这局部的胜利，但是并不能改变宝山被围的局面。而且三营本身也承受了巨大的伤亡，兵力已经彻底不够防守外围。
所以姚子青在打击了日军嚣张的气焰的同时，选择了见好就收。在收获大量战利品补充已经开始见底的枪支弹药之后，三营撤回了城内，准备依托城墙和工事继续抗击日军。
9月4日，日军加大了对宝山县城的轰炸力度。除了飞机之外，吴淞口江面上的军舰增加到了三十多艘！
大口径的舰炮排成一列对准了宝山县城开火，城里到处浓烟滚滚，大量的工事和房屋被舰炮摧毁，城墙也多处被轰塌。