1937年11月12日，淞滬會戰(zhàn)失利。中國軍隊撤離上海時，缺乏必要的組織調(diào)度。部隊本應(yīng)交替掩護，逐漸遇到兩條預(yù)先構(gòu)筑的國防工事線，即吳福線（蘇州－福山）和錫澄線（無錫－江陰）進行防御?？芍袊婈犕说竭@里時，建制已被打亂，無法進行集結(jié)和調(diào)動。少數(shù)部隊準(zhǔn)備進行斷后掩護，卻找不到打開國防工事門的鑰匙，而且很多步兵掩體、交通壕等還沒完成。幾十萬大軍只好穿過舊工事，徑直往西潰逃。

1937年11月19日，蘇州陷落；11月25日，無錫陷落。直到11月底，中國軍隊一直退到南京和附近才收住陣腳。

11月中旬，蔣介石為保衛(wèi)南京連續(xù)召開3次高級會議。國民政府準(zhǔn)備遷都重慶，并將統(tǒng)帥部遷往武漢。南京怎么辦？國民黨軍部作戰(zhàn)廳廳長劉斐提出：南京在長江彎曲處，很容易被日軍切斷退路；我軍在淞滬會戰(zhàn)中損失太大，混亂后撤，已無戰(zhàn)斗力，急需補充整訓(xùn)；但南京是當(dāng)時國民政府的首都，直接放棄不好，因此可做象征性防守，然后主動撤退，兵力上只用3萬人即可，多了不利于機動。而訓(xùn)練總監(jiān)唐生智自告奮勇，力主固守南京，于是蔣介石委任他為首都衛(wèi)戍司令長官。11月20日，南京進入戰(zhàn)時狀態(tài)。除了撤下的部隊，國民政府又從武漢等地調(diào)來軍隊，一共集結(jié)了15個師，10余萬人。

12月1日，日軍開始向南京地區(qū)進攻；6日，占領(lǐng)龍?zhí)?、淳化、溧水等地，從西南方向逼近南京城區(qū)；9日，占領(lǐng)南京上下游的當(dāng)涂、鎮(zhèn)江，切斷了南京和后方的一切陸路聯(lián)系。之后，日軍渡過長江，向江浦夾擊。江浦在長江西北岸，與南京市隔江相望，也是南京軍民撤退的最后通道。

南京有保存較為完善的古代城墻、藏兵洞等城防設(shè)施，然而在火炮、飛機的攻擊下，它們不比混凝土工事強。并且，由于戰(zhàn)術(shù)水平差，它反倒成了中國軍民的催命符。比如國軍第88師的兩個旅分別防守雨花臺、中華門，把兩個城門完全堵塞，不留任何通道。結(jié)果第264旅殘部從雨花臺敗退時，無法通過中華門回去協(xié)防，只能沿護城河繞行，在日軍火力下傷亡巨大。

此時，南京守軍已無任何后備力量。整個南京城，只有前往下關(guān)碼頭的挹江門留下一個門洞沒堵?？墒菗頂D的門洞，成為逃亡官兵、民眾的鬼門關(guān)。

12月9日，日軍開始向南京城區(qū)進攻。中國軍隊不僅兵力薄弱，重裝備也很少，只有2個炮兵營。日軍卻有重型火炮、高射炮數(shù)百門。國軍最高統(tǒng)帥部曾估計南京至少能“固守兩周以上”。可日軍12月10日開始總攻，11日就逼近核心陣地。12日凌晨，唐生智等人決定14日夜開始撤退。12月12日，日軍從中華門突入城內(nèi)，南京無法再守。下午5時，南京衛(wèi)戍司令部緊急布置撤退。大混亂和大悲劇由此發(fā)生。

本來按計劃，大部分隊伍要從正面突圍（正面日軍比較稀疏，有很多空隙可供穿插），少部分隨司令部從下關(guān)渡江。可書面命令下達后，唐生智又發(fā)布口頭指示，結(jié)果這給各部隊違反計劃和命令開了口子。另外，唐生智戰(zhàn)前盲目地“破釜沉舟”，把下關(guān)的兩艘大型渡輪撤往武漢，導(dǎo)致眾多部隊、難民涌到下關(guān)后，被迫滯留而無法渡江。

12月13日，日軍基本上全面占領(lǐng)南京。日軍發(fā)布了一道特意注明“閱后銷毀”的機密命令，要所屬部隊“殺掉全部俘虜”。此后6周內(nèi)，日軍野蠻地屠殺了放下武器的俘虜以及南京平民總計——30萬。這就是震驚中外的南京大屠殺。

到1937年底，日軍已經(jīng)占領(lǐng)上海、南京，以及山東、河北、山西大部。為了消滅抗日力量，日軍把目光瞄向了黃河以西的陜甘寧邊區(qū)。那里是中共中央所在地，八路軍和新四軍的指揮中樞、總后方。此時八路軍的大部隊已東渡黃河，進入山西打擊日軍，留在陜甘寧邊區(qū)的部隊組建為留守兵團。他們面對強大的敵軍，充分發(fā)揮黃河險阻的地理優(yōu)勢，采取靈活積極的戰(zhàn)術(shù)，挫敗了日軍的多次進攻。

1938年3月13日，日軍2000余人在10架飛機和炮兵掩護下?lián)尪牲S河。八路軍警備第6團3營嚴(yán)陣以待，先頂住了飛機大炮的狂轟濫炸，等敵人進入火力網(wǎng)后猛烈射擊敵船。同時派出一部分兵力迂回到東岸，襲擊日軍側(cè)背。東岸的八路軍第120師也積極配合，最終迫使日軍撤回。

此后，日軍又發(fā)動多次大規(guī)模進攻，最多時曾動用1.5萬兵力。留守兵團注意偵察敵情，在有利地形趕修工事，而且注意保持縱深，以石頭、木料等構(gòu)筑堅固工事，減少了自己的傷亡。

東渡黃河的八路軍部隊則不斷打擊敵人。120師在晉西北殲敵1500余人，收復(fù)7座縣城，129師在晉東南一帶積極策應(yīng)。

115師在晉西打了一次漂亮的伏擊戰(zhàn)。那是1938年3月，在午城鎮(zhèn)、井溝村地區(qū)，1417日，115師先后4次伏擊、夜襲日軍，殲敵500多人。我軍判斷日軍會報復(fù)，就在井溝到張莊的公路設(shè)伏。

3月18日，日軍第108師團出動步騎兵800余人和炮兵1個連增援午城。下午14時，115師預(yù)伏部隊沉著隱蔽，當(dāng)日軍全部進入伏擊地域后突然開火，發(fā)起沖擊。日軍頓時大亂。當(dāng)晚，115師第343旅繼續(xù)攻擊，以小分隊組成戰(zhàn)斗群，逐個殲滅藏在窯洞里的小股日軍。戰(zhàn)至19日拂曉，日軍除百余人逃跑外，全部被殲。

日軍在攻占太原、南京后，又占領(lǐng)了山東北部、安徽南部。徐州作為津浦線（天津－上海）和隴海線（西安－連云港）的交叉點，成為一個突出的戰(zhàn)略要點。因為此時，武漢是中國的軍事中心，日軍如果占領(lǐng)徐州，就能打通津浦線，連通華北、華中兩大戰(zhàn)場，從側(cè)面威脅武漢。而此時日本政府和大本營里，主張立即擴大軍事行動的勢力占上風(fēng)，從而引發(fā)臺兒莊戰(zhàn)役、徐州會戰(zhàn)。

對于如何保衛(wèi)徐州地區(qū)，中國統(tǒng)帥部有兩種意見，一是認為應(yīng)把較多兵力放在第線，憑借工事進行持久防御；二是軍令部作戰(zhàn)廳廳長劉斐提出的機動防御和保留強大的預(yù)備隊。蔣介石采納了劉斐的意見，并派他到徐州協(xié)助李宗仁。

1938年2月，日軍從長江北上，先后攻占安微鳳陽、蚌埠等地，然后強渡淮河。中國守軍頑強抗擊，其中第59軍軍長張自忠率部馳援，在第48軍、第7軍的配合下，和第51軍一起反攻，奪回了淮河北岸的全部陣地。日軍止步于淮河南岸。

此時在徐州北面，日軍分東西兩路南下。東路進攻徐州東北的臨沂，中國第40軍等部節(jié)節(jié)抵抗。張自忠的第59軍又北上馳援，3月12日到達臨沂，與第40軍協(xié)同實施反擊，激戰(zhàn)5晝夜。日軍受到重創(chuàng)，向莒縣撤退。

南下的西路日軍則進攻徐州北面100千米處的滕縣，這里是徐州重要的北門戶。

防守滕縣地區(qū)的是來自川軍的第22集團軍。他們此前已作戰(zhàn)40多天，僅剩2萬余人，武器只有步槍和很少的輕重機槍、迫擊炮。

3月14日，日軍在150毫米榴彈炮中隊、輕戰(zhàn)車中隊、野戰(zhàn)重炮兵大隊、野戰(zhàn)炮大隊等的配合下，向滕縣地區(qū)發(fā)動進攻。守軍在外圍陣地傷亡很大，15日下午，部分隊伍退往臨城等地。部分隊伍退入滕縣城內(nèi)，在122師師長王銘章的率領(lǐng)下死守。16日，日軍向城內(nèi)發(fā)射了上萬發(fā)炮彈，飛機也不斷轟炸掃射。川軍官兵兵力少、彈藥將盡，日軍坦克最終突入城內(nèi)。17日下午，王銘章師長中彈殉國。當(dāng)晚，滕縣失守。日軍隨后南下臺兒莊。

中國軍隊在臺兒莊頑強阻擊，迫使日軍不斷增兵。3月31日，中國以優(yōu)勢兵力包圍日軍。日軍的增援部隊也在4月5日被包圍。日軍只得倉促退逃。臺兒莊戰(zhàn)役是國軍第一次在中等規(guī)模戰(zhàn)事中取得勝利，殲敵萬余人。

日軍再次向徐州地區(qū)派兵，共調(diào)集9個師團近30萬人。中國方面也陸續(xù)增調(diào)9個軍，總兵力達到60萬。4月18日，曰軍以2個師團發(fā)動牽制性進攻。5月5日，日軍3個師團從蚌埠向北進攻，3個師團從山東向南進攻，開始對徐州進行戰(zhàn)役包圍。到5月15日，日軍占領(lǐng)徐州以西的黃口車站。國軍無力回天，只能向安徽、河南交界的山區(qū)突圍，河南腹地門戶大開。19日，徐州陷落，日軍沿隴海路繼續(xù)西進，6月6日占領(lǐng)開封。

為了阻止日軍向河南進軍，蔣介石于1938年6月9日下令，在鄭州東北花園口附近炸開黃河大堤。黃河水奔涌400多千米，流經(jīng)三省44縣30多萬平方千米地區(qū)。雖然迫使日軍回撤，但也使得河南民眾遭受了重大的損失。

至此，徐州會戰(zhàn)以中國軍隊的失敗結(jié)束。其實在這場會戰(zhàn)中，國軍本來有很多機會取得勝利，至少能殲滅更多敵人，最終卻一一喪失機會。

當(dāng)時，國軍制定了很多包圍、殲敵計劃，卻沒堅決執(zhí)行。這在湯恩伯軍團尤甚。先是增援滕縣緩慢，沒在臨城打擊冒進的日軍。然后在臺兒莊，日軍傷亡慘重，后方中轉(zhuǎn)站嶧縣縣城很空虛，湯恩伯的一個團發(fā)現(xiàn)城內(nèi)只有100多輛大車，卻只派出一個連偷襲，燒毀部分彈藥車輛了事。假如此時他們果斷占領(lǐng)嶧縣城并堅決堵住，日軍就很可能全軍覆滅，臺兒莊戰(zhàn)役就能成為真正的大捷。

徐州會戰(zhàn)后期，60萬國軍被包圍后，如果稍有點八路軍的戰(zhàn)術(shù)水平，也可以獲得更大的戰(zhàn)果。當(dāng)時整個包圍圈周長約500千米，曰軍兵力其實很稀疏。第60軍在突圍時，就曾多次碰到只有少數(shù)日軍的據(jù)點、交通線，稍有接觸，日軍就撤退或龜縮到城內(nèi)。國軍主力如果抓住機會，完全能把日軍后方和補給線攪得天翻地覆，吃掉很多小股日軍。

與此同時，在國軍眼里毫無價值的山區(qū)地帶，在八路軍腳下卻成為長期抗戰(zhàn)、不斷壯大的基地。

八路軍第115師一部以五臺山為依托，創(chuàng)建了晉察冀抗日根據(jù)地，另一部以呂梁山脈為依托，創(chuàng)建了晉西南抗日根據(jù)地。第120師則以管涔山脈為依托，創(chuàng)建晉西北抗日根據(jù)地。第129師和第115師一部以太行、太岳山脈為依托，創(chuàng)建了晉冀豫抗日根據(jù)地。八路軍依托山區(qū)根據(jù)地，進一步向平原發(fā)展，成為了日后在華北、晉豫地區(qū)打擊日軍的主要力量。

徐州會戰(zhàn)失敗，帶來的最直接影響就是——中原要地武漢十分危險！

花園口決堤，也大大影響了日軍通過平漢線向南進攻的計劃，迫使日軍通過大別山區(qū)進攻武漢，為日后的萬家?guī)X大捷埋下伏筆。