这些部队的到来改变了南京的面貌，他们在街道上挖掘壕沟，埋设电话线，在城市的十字路口架设铁丝网——十字路口开始变得如战场一般。中国军队还在城墙上设防，沿着古老的垛口设置机关枪据点。他们关闭了所有城门，只有3座城门保留狭窄的通道用于军事运输。他们用高达20英尺的沙袋将城门封堵，然后用木料和角铁进行加固。有的城门用混凝土完全封死。

12月初，军队不顾代价和对平民的伤害，决定在城墙四周放火烧出一条1英里宽的作战区。这一行动的代价是无法估算的。沿着城市外围地区的清理消耗了大量的汽油和弹药，营房、农业研究实验室、一所警察培训学校以及中山陵公园内的宅邸全部化为灰烬。在乡村，士兵们将小草棚、茅草屋顶的农舍、树木、竹林和灌木丛付之一炬，甚至南京的大部分郊区也未能幸免。军队把住在下关和城墙南门周围的居民赶进城里，然后放火烧掉他们的村舍。他们警告那些房屋将被烧掉的居民必须在几小时内搬出去，否则以间谍罪逮捕他们。军方的理由是，此次焚烧属于战略行动，目的是摧毁任何可能被侵略者利用的建筑。但一位外国记者指出，其实被烧焦的断壁残垣同完好无损的建筑一样，都可以被日军用作遮挡炮火的掩体。他推测，这次焚烧实际上是中国人在“发泄自己的愤怒和挫败感”——希望留给日本的只是一片焦土。

南京就这样做好了迎接敌人入侵的准备。任何有点儿能力、判断力、财力或机会的人都选择出逃。所有博物馆的藏品都被打包运走，12月2日，数百箱珍宝（几乎是整个中华民族的文化遗产）都被装船运往城外安全的地方保存起来。6天之后，即12月8日，蒋介石夫妇及其军事顾问都乘飞机离开南京。毫无疑问，日军对南京的围攻即将开始。

数十年来，南京大屠杀的谜团之一是，为什么在这么多部队都已准备就绪的情况下，南京城却在短短4天之内（即1937年12月12日夜晚）迅速沦陷。毕竟，这些部队拥有足够的弹药，至少能坚持5个月。因此，许多幸存者、记者和历史学家将溃败的原因归结为部队军心涣散，失去斗志。他们还把唐生智看作罪人，在军队最需要他的时候，他却丢下他们，弃城逃跑。

后来，根据新的文献资料，历史呈现出某种不同的面貌。首先，在淞沪会战中，日本空军拥有近3 000架战机，相比之下，中国的300架空军战机根本不值一提。就两国空军的其他指标来看，中国也根本不是日本的对手。在淞沪会战中，意大利人训练的中国飞行员有勇无谋，对城市乱加摧残，他们将炸弹投在西方船只附近，甚至投在公共租界拥挤的街道和房顶上。

当然，即使是一支糟糕的空军也比完全没有强。这就是唐生智所面临的窘境。12月8日，蒋介石及其顾问离开南京那天，所有的中国空军也随之撤离。接下来4天的战斗中，唐生智得不到任何关于日军调动的空中侦察情报，致使附近山上造价昂贵的炮台远未发挥应有的作用。