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陈化成任江南提督两年，枕戈海上，日夜戒备。东南沿海一带自鸦片战争爆发后不时遭到英国侵略者的侵  扰，士兵时常惶恐不安。独宝山吴淞一带，倚陈化成坚吴淞要塞，军气胆壮，“民独晏然”。陈化成在吴淞口至上海城之间修筑了三道坚固的防御工事，每道工事都配备了雄厚的兵力和五百门以上大炮。又择吴淞东西炮台要害处，沿海塘筑了二十六个土堡。并在上海城内设立铸炮局和火药局，派人到各地购买“精铁”，铸大炮和炮弹，先后铸成二、三千斤至八千斤大炮约三千门。他日夜勤于军务，与士卒同甘苦。 1840年冬天江南大雪，数日夜平地积雪数尺，他经常  踏雪到各营查看，发现兵士有穿得单薄的，马上添置棉衣。有一次飓风大作，暴雨倾盆，潮水溢出塘面，部将劝他移帐，他拒绝说：“我撤到高而干燥的地方，士兵们住在低下窄小的地方，于心何忍？”军中都称他陈老佛。他对军纪要求很严，为防守吴淞、宝山，调来了徐州总兵王志元部归陈化成指挥，王不听调度，部下纪律松弛，经常外去滋扰。他召来王志元，惩治其部下违法者十余人，从此王部慑服。

1841年8月英国侵略者攻陷厦门，9月再次攻陷定海及镇海、宁波。厦门陷落，陈化成家乡遭难，他叹道：“毁家不足忧，特恨未能速剿耳。”定海失陷，葛云飞、王锡朋、郑国鸿三总兵为国捐躯，陈化成老泪  纵横，他激励部下说：“武臣卫国，死于疆场，幸也，尔等勉之。” 1842年英国侵略者进一步扩大战争，拟沿长江内犯，占领南京。5月英军先攻陷江浙两省防重镇乍浦，然后企图利用汉奸引导同进攻占上海，见吴淞防备极严，未敢轻入。陈化成自度敌人必攻吴淞，乃进一步固防，稽查汉奸，申明纪律，激励士卒，誓师抗战，宣告：“化成经历海洋，凡五十年，为国而死，死亦无妨。我无畏死之心，则贼无不可灭矣。”