自年开始日本发动了对华全面侵略，年1月日本集中兵力开始侵略山东南部和江苏北部，并以交通要道徐州为目的进行大规模的侵略。按照最初抗日战争战区的划分，山东黄河以南和苏北地区是第五战区，司令长官为李宗仁，在年1～5月中国军队集结了上百万的兵力进行了大规模的正面抗日战争，并取得了局部胜利，这次战役称为徐州会战。
一、战场的地理位置
自清朝开始日本在中国东北占有了大片土地，并于年3月1日成立了伪满国，在这些地区日本驻扎有大量的军队；在一战中日本从德国手中接管了济南和青岛，使山东部分土地当时成为了日本的殖民地，这些地区同样驻扎有大量的日军。
年日本发动了卢沟桥事变，侵略了平津地区；年9～11月侵略了华北的河北和山西大部分地区。
年8～11月淞沪会战日本占领了上海，年11～12月南京沦陷，这些地区成为了日本的占领区。
但山东与江苏接壤的地区、山东的西部和南部均为国统区，这些地区基本夹在日本侵略土地的中间，东、南、北均有日本已侵略的地区，于是日本将侵略的目的放在了这个地区，企图打通津浦铁路和陇海铁路，以连接华北与华中地区。
中国人民进行积极抗日，年1～5月这个地区布置了大约万的兵力，和日军进行了最大规模的战争，有台儿庄大捷等多次大战发生在这个地区。
二、兵力的布置
中国参战部队包括：战区司令李宗仁，指挥部设在徐州；从娘子关撤下来的西北军孙连仲第2集团军，川军邓锡侯第22集团军，东北军于学忠的第51集团军，西北军张自忠的第59军、庞炳勋的第3军、韩复榘的第3集团军，中央军汤恩伯的第20军团，桂系廖磊的第21集团军、李品仙的第11集团军，滇军卢汉的第60军，新编第四军（新四军从江西移驻到皖南进行抗日），总兵力约万人。
侵华日军包括：侵略军司令寺内寿一；第一军司令香月清司，下辖土肥原贤二的第14师团、川岸文三郎的第20师团、下元熊弥的师团、山岗重原地的师团；第二军司令西尾寿造，下辖板垣征四郎的第5师团、矶谷廉介的第10师团；从华北方面调遣的有中岛今朝吾的第16师团、末松茂治的第师团、中国驻屯军；航空兵团司令德川好敏，下辖第1、第4风行团，第3、第9独立飞行中队，野战高炮第6队；另外还有5个旅团；合计人数约26万人左右。
三、战役的基本过程
战役分为徐州以南战役、藤县战役、台儿庄战役、撤离徐州、保卫铁路和花园口黄河阻击日军五个部分：
战场大部分在山东，当时山东省主席为韩复榘，安排防守津浦北线，但在战役开始后不放一枪一炮将8万军队从济南等地撤出，将山东省会拱手让与日本，整个战争韩复榘成了一位闲人，使这次抗日战争出现了更大的难度。这位曾在西北军冯玉祥的手下、从北洋时期就从军的具有老资格的军人，因不抗日、还以自己资格老为本钱，后来被蒋介石设计抓了之后枪毙了。
1、徐州以南战役
年1月26日开始，日军第13师团向安徽凤阳、蚌埠进攻，中国军队第51军与日军展开了激战，第五战区的张自忠第59军率部驰援、第21集团军的第48军固守炉桥地区、第7军和第31军迂回攻击定远日军侧后；新四军在蒋家河口有力地阻击了日军的进攻，击毙日军25人，同时达到了无一人伤亡。至3月初，在中国军队巨大的反击下，日军的侵略行径没有得逞，双方以淮河隔河对峙，阻击了日军向徐州的前进。
2、藤县战役
年2月，日军第二军开始分路南侵。东路日军板垣征四郎的第5师团从潍坊南下，进犯临沂，中国第3集团军第40军不断反击，第59军进行驰援，激战5个昼夜，迫使日军撤退到莒县；
西路日军矶谷廉介的第10师团从济宁度过运河，向嘉祥进攻，中国第三军团进行了顽强抵抗，使日军进攻受挫。
日军的濑谷旅团沿津浦铁路南下进攻，中国第22集团军第41军进行了彻底抵抗。
战争进行到了3月17日，藤县的中国守军第师少将师长王铭章殉国，藤县失守。
3、台儿庄战役
台儿庄位于徐州东北30多公里的运河北岸，是津浦路和陇海路的连接点。台儿庄的守军为孙连仲的第2集团军，其中池峰城的第31师守备台儿庄主阵地，另外汤恩伯的第20军团留置于峄县，准备南北夹击，歼敌于运河之畔。
年3月23日，矶谷廉介第10师团的濑谷第63联队在飞机的配合下开始进攻重要战略地点台儿庄，被中国守军击退；3月30日日军再次增兵进攻，被中国军队再次击退，因台儿庄的民房大多为石头建造的房屋，这样方便民房以堡垒形式进行抵抗。4月1日开始矶谷廉介的第10师团全部投入台儿庄，和其他日军合计超过了4万人，日军不断使用大炮飞机，进入了城中。
3月24日汤恩伯的军队歼灭了支援台儿庄的日军濑谷一个营；第3集团军孙桐萱的第12军和曹福林的第55军截断了津浦路大汶门—兖州—临城线路；张自忠和庞炳勋在临沂城外截住了日军的坂本支队，使之不能与濑谷会合。
战斗进行了半月，中国军队使日军的外援不能到达台儿庄，逐渐包围了进入台儿庄的日军，4月6日中国军队开始反击，4月7日台儿庄的日军投降，李宗仁指挥的台儿庄战役告捷。
4、撤离徐州
进攻徐州的日军集结了所有此次战役可调集的日军，主要有日军第3师团、第5师团、第10师团、第9师团、第13师团、第16师团，大约16万人，于4月18日开始南北两线发动了对徐州的进攻，企图包围徐州。
为了保卫徐州，中国军队第74军，第2集团军，第20集团军、第2集团军、第59军集结于徐州周围，保卫徐州的的军力达到了60万左右。
中国军队在台儿庄战役胜利后，开始希望再次歼灭日军，但日军集结了所有可调动的兵力进行包围徐州。蒋介石亲自到徐州参加战役的指挥，发现日军集结的量大、武器先进，如果硬守徐州则会造成中国军队的严重伤亡，于是蒋召集主要将领进行了讨论，认为死守徐州会造成军队大的伤亡，于是决定分步突围以运动战歼灭日军的同时以撤离徐州。
年4月16日，李宗仁令各部队分别向豫、皖边界山区突围，采取了化整为零、运动歼击日军的战术，在这次运动战中歼灭日军上万人。当时驻守徐州的刘汝明军给与进攻徐州的日军第13师团以重大打击后迅速撤离，日军占领徐州后发现是一座空城。
5、保卫铁路及花园口黄河阻击日军
年5月，徐州机务段的铁路员工驾驶列车撤离徐州，将军用物资和难民撤离到安全地区；这些铁路人员及机车后期进入到了粤汉、湘桂等地区进行军用物资的运输。
年5月下旬，中国军队撤离到了豫皖的安全地区。日军占领了开封。年6月9日，为阻止日军的南下，蒋介石下令炸开花园口黄河大堤，日军撤退到了黄泛区以东地区。
四、军队的伤亡及战役的意义
据不完全统计，这次抗日的正面战争中国军队伤亡在6.5万人左右，歼灭日军2.6万人以上。
这次战役给与日军以重大打击，为武汉保卫战的准备赢得了时间。年6月9日，蒋介石发表声明，称以后的战役主要以山区的运动战为主，不在乎于一城一池的防御，使抗日的战略方式出现了转变。
面对日本的侵略，同时将武汉的军政府及军工厂开始向重庆、昆明等大后方转移，以作长期的抗日准备。