Người Nhật tiến vào Nam Thành, khi đó với dân số 50.000 người. Các nhà truyền giáo sau này đã đặt tên cho nó Sự hãm hiếp ở Nam Thành, gợi lại ký ức về vụ ở Nam Kinh 5 năm trước.
Sau cuộc đột kích, Quân đội Đế quốc Nhật Bản bắt đầu chiến dịch Chiết Giang-Giang Tây (còn gọi là Chiến dịch Sei-go) nhằm ngăn chặn các tỉnh ven biển phía đông Trung Quốc này được sử dụng một lần nữa để tấn công Nhật Bản và trả thù người Trung Quốc. Nhà truyền giáo Wendelin Dunker, nhân chứng sống sót đã viết: Người Nhật đã giết khoảng 10.000 thường dân Trung Quốc để trả thù. Những người hỗ trợ các phi công Mỹ đã bị tra tấn trước khi họ bị giết. Họ bắn bất kỳ người đàn ông, phụ nữ, trẻ em, bò, lợn hoặc bất cứ thứ gì di chuyển. H.ọ hãm hi.ếp bất kỳ phụ nữ nào từ 10–65 tuổi, và trước khi đốt cháy thị trấn họ đã cướp phá triệt để nó. Không ai trong số người bị bắn cũng được chôn cất. Chưa đầy một tháng sau, quân Nhật đốt những gì còn lại của thành phố. Một tờ báo Trung Quốc đưa tin: Việc đốt cháy theo kế hoạch này đã được thực hiện trong ba ngày, và thành phố Nam Thành đã chìm trong biển lửa.
Khi quân đội Nhật Bản rời khỏi khu vực Chiết Giang và Giang Tây vào giữa tháng 8, họ đã để lại dấu vết tàn phá. Ước tính của Trung Quốc đưa ra con số thiệt mạng thường dân là 250.000 người. Quân đội Đế quốc Nhật Bản cũng đã lây lan bệnh dịch tả, bệnh thương hàn, bệnh dịch hạch và các mầm bệnh kiết lỵ. Đơn vị chiến tranh sinh học Nhật Bản 731 đã rải virus bệnh thương hàn và bệnh than trong thực phẩm còn sót lại và nước giếng khi rút lui. Khoảng 1.700 lính Nhật đã chết trong tổng số 10.000 lính Nhật vì bệnh tật trong cuộc tấn công bằng vũ khí sinh học.
Shunroku Hata, chỉ huy lực lượng Nhật Bản tham gia vào vụ thảm sát 250.000 dân thường Trung Quốc, bị kết án năm 1948 do không ngăn chặn hành động tàn bạo. Ông bị kết án chung thân nhưng được ân xá vào năm 1954.
