日方沒有記載這次攻擊的主要目標,不過蔡廷鍇將軍回憶“暗藏在天通庵(應為北站)車站內的兩列裝甲列車只使用了一次,就因為漢奸指示目標被炸毀”,指的應該是這次空襲中日軍的戰果。

在此之前,在錦州的東北軍裝甲列車部隊曾與日軍展開戰鬥,並在激戰中一對二擊敗來犯的日軍裝甲列車,日裝甲列車指揮官板倉繁大尉被擊斃。但東北軍的裝甲列車最終被日軍飛機擊毀。由此可見,依靠鐵軌運行的裝甲列車雖然防禦和攻擊能力優秀,但戰場機動能力較差,防空能力弱,飛機正是它的克星,二戰中負有盛名的波蘭的裝甲列車部隊也在德國空軍的打擊下全軍覆沒。

事後,日軍聲稱在上海的戰鬥中俘獲了一列中國裝甲列車,而且對其的研究影響了日軍鐵道兵的發展。

不過,根據後來的戰鬥情況看,蔡廷鍇將軍的回憶可能有誤。據高橋升在Panzer 1997年第7期撰文所述,當時參戰的中國裝甲列車一共兩列,形制略有區別。日軍這次空襲後,中國裝甲列車曾再次出擊。因此,被擊毀俘獲的應該只是一列裝甲列車而不是兩列。同年秋天,在狙殺張宗昌的事件中,北平號裝甲列車曾出現在濟南,說明它並沒有損失在上海的戰鬥中。

在上海北站被擊毀的中國裝甲列車(局部),可以看到其旋轉炮塔中的機槍已經被中國軍隊拆走。

在真如被擊落焚毀的矢部機,中方後本著人道主義立場將矢部攜帶的千人針、護身佛等交還日方。

由於十九路軍防空力量薄弱,對日軍當時技術指標並不怎麽出色的飛機,硬是沒有辦法,只能任其猖狂。這種情況直到2月5日中國空軍參戰才有所好轉。當天,日軍一架水上偵察機在真如被擊落,機上矢部讓五郎少佐等三人陣亡。整個淞滬事變中能登呂號共損失三架飛機。

裝甲列車部隊的再次參戰,是伴隨30日十九路軍在閘北的全線反擊進行的。有馬正甫在《海軍陸戰隊上海奮戰記》中描述了這次進攻。內容如下:

“30日晨2點30分開始,前線雙方開始發生戰鬥,兩軍用機槍對射。5點30分左右,中國裝甲列車再次在北站停車場附近出現,用野炮朝我軍陣地猛烈炮擊。敵軍這一炮擊在整個上午持續不斷,我軍橫濱路、寶興路等前線陣地中彈數十發,敵(裝甲列車)更向我縱深展開炮擊。

“晨7點40分,乍浦路我後方陣地連中三彈,其中一彈擊中本願寺據點前,一名為我方工作的中國人當即被炸死。9點左右,陸戰隊本部被敵擊中,建築本身僅受輕傷,但死傷十余人……”

根據日軍戰報,此戰天通庵路陣地也遭到炮擊。

日軍死傷者包括仲地幸二少尉、作田真彥上等兵等多人。

根據趙一肩參謀長的回憶,由於早有作戰計劃,閘北戰鬥打響之後,十九路軍原在後方的60師、61師等一天內就紛紛開赴前線,78師因此沒有了後顧之憂,故此有反擊的余力,參戰部隊主力似為156旅和憲兵團。作戰紀要中當日有“156旅附小炮連、憲兵團(欠1營)占領閘北,為前進陣地”的記錄。

此戰,中日雙方前線步兵都打得十分頑強,但是,雙方在重武器的使用上卻出現了差別。由於天氣原因,日軍飛機無法提供支持,而M-25裝甲車的火力對抗中國的裝甲列車無異於螳臂當車。依靠裝甲列車的強悍戰鬥力,從九一八之後,戰場上首次出現了中國軍隊依靠優勢重武器蹂躪日軍的場面。

大約受到戰果的鼓舞,中國裝甲列車開始向日軍後方開炮,連續擊中日軍幾個重要據點。戰鬥到中午12時40分,北四川路上的奧迪安夜總會中彈起火(日軍也懷疑是中國方面的便衣隊放火),大火迅速在日軍控制區蔓延。《海軍陸戰隊上海奮戰記》稱“到虬江路和三義裏前方陣地的電話線均被切斷,我軍有遭到迂回而與後方失去聯絡的危險。這種情況下,前線部隊被迫向北路撤退”。

這一戰,十九路軍不但收復了前一天日軍在閘北占領的全部陣地,而且兵鋒直指日軍陸戰隊總部,大有將日軍趕下海的勢頭。可惜的是,當晚5點,由佐世保趕來的日軍援軍第4大隊(大隊長森可久少佐)抵達上海碼頭。這支部隊加上安宅、常磐兩艦的陸戰隊投入戰鬥,終於穩定了戰線。1月31日,日本海軍第3艦隊司令野村吉三郎中將率加賀、鳳翔兩航空母艦,四艘巡洋艦,四艘驅逐艦及陸戰隊7000名增援部隊到達上海。2月2日,日軍金澤第9師團亦被派往上海參戰,雙方力量對比發生劇烈變化,十九路軍再也沒有全殲上海日軍的機會了。