1940年初，日军为了打通津浦铁路，连接华北与华中战场，扩大侵略，采取南北对进的方针，夹击徐州。南京失陷后，日军约8万人自镇江、南京、芜湖三地渡江北进，沿津浦路直奔蚌埠。行至明光一带，即为国民党守军所阻.双方激战逾月，大出华中敌指挥官烟俊六所料，遂从南京调集援军，倾巢来犯。国民党第五十一军布防于淮河北岸，凭险拒敌越河北进。双方在淮河一线展开拉锯战，形成隔淮对峙的局面。津浦北线，拥兵8万的韩复榘在日军进攻面前不战而退，弃守济南、泰安、曲阜等地。1月13日，敌华北方面军第五师团与先期登陆的日本海军陆战队联合侵占了青岛。敌第十师团沿津浦铁路南下，第五师团沿诸城、莒县向临沂进攻，齐头并进，企图会师台儿庄，打开进入徐州的门户。
侵略华东的日军侵占南京后，第13师团北渡长江，进
至安徽池河东岸的藕塘、明光一线；侵略华北的日军第10师团从山东青城、济阳间南渡黄河，占领济南后，进至济宁、蒙阴、青岛一线。日本大本营为打通津浦铁路（天津-浦口），使南北战场联成一片，先后调集8个师团另3个旅团、2个支队（相当于旅团）约24万人，分别由华中派遣军（1938年2月18日由华中方面军改编）司令官畑俊六和华北方面军司令官寺内寿一指挥，实行南北对进，首先攻占华东战略要地徐州，然后沿陇海铁路（兰州─连云港）西取郑州，再沿平汉铁路（北京-汉口）南夺武汉。中国军队由第五战区司令长官李宗仁指挥，先后调集64个师另3个旅约60万人，以主力集中于徐州以北地区，抗击北线日军南犯，一部兵力部署于津浦铁路南段，阻止南线日军北进，以确保徐州。
日军第13师团向安徽凤阳、蚌埠进攻。守军第11集
团军第31军在池河西岸地区逐次抵抗后，向定远、凤阳以西撤退。至1940年2月3日，日军先后攻占临淮关、蚌埠。9～10日，日军第13师团主力分别在蚌埠、临淮关强渡淮河，向北岸发起进攻。第51军与日军展开激战，伤亡甚重，12日向澥河、浍河方向撤退。第五战区以第59军军长张自忠率部驰援，进至固镇地区，协同第51军在淮河北岸地区顽强抗击日军。同时，在淮河南岸，以第21集团军第48军固守炉桥地区，第7军协同第31军迂回攻击定远日军侧后，迫日军第13师团主力由淮河北岸回援。第59、第51军乘势反攻，至3月初恢复淮河以北全部阵地。第21集团军和第31军旋由淮河南岸向北岸集中。双方隔河对峙。
2月下旬，日军第2集团军开始分路南犯。东路第5师从山东潍县（今潍坊
）南下，连陷沂水、莒县、日照，直扑临沂。第3军团第40军等部节节抵抗。第59军奉命驰援，3月12日到达临沂北郊的沂河西岸，协同第40军实施反击，激战5昼夜，重创日军，迫其向莒县撤退。西路日军第10师长濑支队（相当于旅）从济宁地区西渡运河，向嘉祥进攻，遭第3集团军顽强抵抗，进攻受挫；濑谷支队（相当于旅）沿津浦铁路南进，3月14日由邹县（今邹城）以南的两下店进攻滕县（今滕州）。守军第22集团军第41军英勇抗击，伤亡甚重，苦战至17日，该军守城的第122师师长王铭章殉国，滕县失守。滕县之战，中国军队以7000之兵对付装备精良的日军数万之众，不惜重大牺牲，阻止日军南下，延缓了日军南侵的脚步，为调集军队守卫台儿庄的战略部署赢得了时间。
日军。1939年由王耀武第51师合编而成第74军， 。日军改以部分兵力在正面牵制对方，主力向西迂回，企图从侧后包围徐州，歼灭第五战区主力。日军第10、第5师分别从山东峄城（今属枣庄）和临沂西北的义堂地区南进，对守军第2集团军和第20、第3军团及第27军团第59军实施牵制性进攻。守军顽强抗击，至月底，将日军阻止在韩庄、邳县（今邳州）和郯城一线。日军开始从南北两个方面向徐州西侧迂回包围。在南面，第9、第13师从蚌埠地区分别沿北淝河、涡河西岸北进，至13日，陷蒙城、永城（属河南）后，向江苏萧县、砀山（今均属安徽）进攻；第3师由蚌埠进入大营集地区，向宿县（今宿州）进攻。在北面，第16师由山东济宁渡运河，至14日，连陷郓城、单县、金乡、鱼台后，向江苏丰县、砀山推进；第14师从河南濮阳南渡黄河，陷山东菏泽、曹县后，直插河南兰封（今兰考）；同时，第10师将韩庄、台儿庄地区的作战交由第114师接替后，在夏镇附近渡过微山湖，向沛县（属江苏）进攻。5月中旬，前方越来越惨烈的战报不断传到武昌国民党军委会蒋介石的案前，徐州突然面临的严重危机，使他那因台儿庄的胜利冲得有点晕乎乎的大脑一下冷静下来。蒋介石突然意识到：日军的意图是要围歼徐州中国军队主力。蒋介石立即叫来何应钦、白崇禧、陈诚、封裔忠等人一块研究策划。日军的企图已经暴露，再死守徐州已不现实，何应钦等人亦主张赶紧突围，决定放弃徐州。蒋介石口授给李宗仁的电令令其部力避决战，撤离徐州，火速突围。
16日，第五战区命令各部队分别向豫、皖边界山区突围。中
国军队且战且退，阵形不乱，按部就班地向西、向南撤退。日军阻一处，中国军队冲一处，无所不破，大军向河南南部及湖北北部集结，各路都相继冲出重围。为避免与优势之敌作消耗战，当各路敌军向徐州步步合围时，李宗仁令所部各路守军，作稍事抵抗后，即相机撤向山区、湖沼地区，进行“化整为零”的游击战，与敌人纠缠了月余。李宗仁与长官部官兵一应人员700余人，乘夜色经宿县、蒙城，越过敌之包围圈移驻潢川。留守徐州城的刘汝明部在萧县一带伏击日军第9师团，对日军造成重大伤亡。日军见中国军队大部已走，企图于徐州城围歼刘汝明部。刘汝明部佯作死守状，及见各路大军撤尽，根据蒋介石的命令，放弃徐州城，巧妙地跳出日军数十万大军的重围，安全转移。敌军不但没有击溃刘汝明部，甚至连一个上尉也没有捉到。日军的华中派遣军的13师团一路杀来，发现李宗仁唱了一出空城计，又令一心想争功的华北方面军大感挫折，日军伤亡了万余人的代价，得到了一座空城，李明不同意撤退。
17日时任国民革命军三军总司令的李明调集的国军第一集团军，第二集团军，第三集团军，中央坦克师（原北方革命军义勇军坦克团与国民革命军第五军坦克旅组成）中央飞鹰轰炸机大队接到命令后飞机在上海龙华机场及南京机场起飞，对徐州日军前沿阵地开始轰炸，国民革命军74军军长王耀武率领，对徐州城郊鬼子的前沿阵地发起进攻，薛岳的第十军对徐州左侧的鬼子阵地发起进攻，右边阵地有汤恩伯的司令的三十一集团军进攻。
侵略华东的日军侵占南京后.第13师北渡长江.进至安徽池河东岸的藕塘.明光一线,侵略华北的日军第2集团军从山东青城.济阳间南渡黄河.占领济南后.进至济宁.蒙阴.青岛一线.日本大本营为打通津浦铁路(天津-浦口).使南北战场联成一片.先后调集8个师另3个旅.2个支队(相当于旅)约24万人.分别由华中派遣军(1938年2月18日由华中方面军改编)司令官畑俊六和华北方面军司令官寺内寿一指挥.实行南北对进.首先攻占华东战略要地徐州.然后沿陇海铁路(兰州-连云港)西取郑州.再沿平汉铁路(北京-汉口)南夺武汉.中国军队由第五战区司令长官李宗仁指挥.先后调集64个师另3个旅约60万人.以主力集中于徐州以北地区.抗击北线日军南犯.一部兵力部署于津浦铁路南段.阻止南线日军北进.以确保徐州安全。
日军第13师向安徽凤阳.蚌埠进攻.守军第11集团军第31军在池河西岸地区逐次抵抗后.向定远.凤阳以西撤退.至2月3日.日军先后攻占临淮关.蚌埠.9-10日.日军第13师主力分别在蚌埠.临淮关强渡淮河.向北岸发起进攻.第51军与日军展开激战.伤亡甚重.12日向澥河.浍河方向撤退.第五战区以第59军军长张自忠率部驰援.进至固镇地区.协同第51军在淮河北岸地区顽强抗击日军.同时.在淮河南岸.以第21集团军第48军固守炉桥地区.第7军协同第31军迂回攻击定远日军侧后.迫日军第13师主力由淮河北岸回援.第59.第51军乘势反攻.至3月初恢复淮河以北全部阵地.第21集团军和第31军旋由淮河南岸向北岸集中.双方隔河对峙.
3.18日在李明的指挥下中央飞鹰大队对日军阵地进行了轰炸，随后与过来增援的日本空军第二大队发生激战双方飞行员互相争夺，日本帝国航空飞行员技术一流在世界上，射击技术，投弹技术也是行内一流，面对的是中央飞鹰大队，学员的飞行技术那都是德国教的，飞机有意大利产的，有自己研发的，还有一批德军轰炸机，德军飞行员那是欧洲乃整个世界有名， 日军飞行大队给中央飞鹰大队的机枪手左右攻击，一会成十字，一会成一字，一会往下俯卧，很快日机给上当，追击的日本帝国航空大队遭到侧面袭击，日本帝国航空大队飞机30多架受伤冒烟，还有大批飞机给击落，双方飞机战斗力很快决定了这场空战结果，中央飞鹰轰炸机大队5架飞机给日军击落，飞行员随后跳伞下去，日本帝国航空大队这时飞机还剩下50架，经过一个小时激战日本帝国航空飞机逃跑了5架剩下的给中央飞鹰大队击落，中央飞鹰大队彻底控制了制空权，日军第五师团，第十三师团，国齐守备队，皇协军50个大队加汉奸警察部队8万多人，101帝国重炮旅，迫击炮10个联队，2个帝国敢死队师团，一个坦克旅总兵力到了40万左右，现在中方兵力60万，中方在李明的指挥下各种口径火炮陆续开火了，鬼子的阵地遭到轰炸，小鬼子飞上了天，王耀武的74军对日军正面战场发起攻击，鬼子的九二重机枪啪啪的响着，不断有国军士兵倒下，中央坦克师出动了一个营的坦克开始压制敌人火力，这时北边大批鬼子坦克也陆续出动了，薛岳的第十军也开对鬼子进攻了，汤恩伯的三十军在什么位置为何迟迟不出动，军座这么打下去我们受不了啊，给总指挥发电说汤恩伯部不出兵，军座我下边三个连快打没了，王耀武很快派出一个营支援阵地，指挥部周围冒这烟，枪声不断，接到电报的李明很气愤，给汤恩伯部发报出击，接到电报的汤恩伯笑着说让老子出击，你是谁？一个杂牌军头子，如果你不来这个总指挥就是我的，李宗仁都拿我没有办法，汤司令说的是，这次委员长派我来就是监督李明这小子的，委座怀疑他时间长了会投靠**，司令那出兵吗？出个屁，委员长说了撤退，他自己非要拉上我们党国精英送死，我们家里还有老婆孩子呢。