沪爆发，日军必将在其航空兵掩护下，以陆军沿京沪铁路、海军溯长江向南京进攻。
1932年12月，在参谋本部内成立了城塞组，由参谋次长贺耀祖兼任主任。
城塞组在德国顾问指导下，开始整修长江沿岸的江阴、镇江、江宁等各要塞，并准备在南京以东构筑国防工事。
但由于当时国民政府主要致力于“安内”，所以随着《淞沪停战协定》的生效，拟订的防御计划未能贯彻执行，拟筑的国防工事亦未能完成。
1935年夏，华北事变发生，接着又出现一场使华北脱离中央的所谓“华北自治运动”，使国民政府对日本的蚕食侵略政策有了深一步的认识，开始积极地进行抗战的准备工作。
1936年2月蒋介石令张治中负责在京沪间主要防御方向上构筑了吴福线和锡澄线两道国防工事线，组成南京外卫线防御阵地。
而在南京地区，则构筑了外围和复廓两道阵地：
沿大胜关、牛首山、方山、淳化镇、青龙山、栖霞山至乌龙山要塞之线为内卫线的外围阵地。
以南京城垣为内廓，环城以雨花台、孝陵卫、紫金山至幕府山要塞炮台之线为外廓。以上构成复廓阵地。
在城内北极阁、清凉山等高地则筑成坚固的核心据点。
当淞沪战场日军大批增援部队由张华浜、川沙强行登陆后，面对日军由守势作战转为强大攻势作战的情况，中国大本营不得不认真考虑首都的防御问题。
1937年9月2日，中国大本营一方面责成军事委员会执行部与南京警备司令部迅速修整南京地区工事及制订防御计划；一方面责成第三战区派军修整、加强吴福线、锡澄线工事，以备淞沪作战部队在“万不得已时，则退守后方既设阵地，作韧强之抵抗”，以“巩固首都。”
日军在杭州湾登陆后，统帅部感到事态严重，开始重视南京的防守问题。
11月中旬，蒋介石在南京连续召开了三次高级幕僚会议。
而在次日晚的第三次会议上蒋介石明确表示同意唐生智的建议，决定“短期固守”，预期守1至2个月。
固守南京的方针确定之后，统帅部采取了一系列的战略、战役措施。
11月20日，唐生智发布戒严令，南京地区进入战时状态。