淞沪会战爆发后,姚中英率部由广东韶关开拔,奔赴上海抗日前线,参加淞沪会战。姚中英凭借简陋的工事和落后的武器,冒着日军陆、海、空猛烈炮火的轰击,率部顽强地阻击敌人。
1937年10月,他以作战有功晋升为邓龙光的陆军第83军第156师少将参谋长。会战失利后,移防镇江。
1937年11月5日,日本侵略军在杭州湾登陆,淞沪局势急转直下,我方守军陆续撤离上海。中国守军被迫向吴福线和锡澄线既设阵地转移。日军在攻占上海、无锡后,分三路向国民政府首都南京进犯。南京告急。
上海沦陷后,姚将军又奉令率部移防镇江。当日军分数路进攻南京时,他所在的156师奉命由沪退守南京,扼守汤山一带,阻止日军沿宁杭路北犯。姚将军与师长亲临前线视察工事,指挥部队调整部署,用保家卫国为军人之天职的道理教育士兵奋勇杀敌,用鲜血和生命保卫首都。
12月初,镇江被日军占领。第156师接到驰援光华门的命令,该师边打边退,并于当天下午接替了光华门至通济门一线城墙的守备任务。
8日,奉命率部与三十六师预备二团在紫金山以东的青龙山、龙王山一线,掩护第一线守军退守复廓阵地,与衔尾猛攻的日军连日激战,后因伤亡惨重退入太平门。