抗战时期，中国的工业基础薄弱，军工生产能力非常有限。战前，国民政府的军工企业主要集中在东北三省、上海、武汉、南京和郑州。其中以东三省的军工企业生产能力最强。九一八事变后，东三省的军工企业全部落入日寇之手，国民政府的军事生产能力较少一半以上。

抗战爆发前，关内的军工企业每年可以生产55000支步枪和各种武器所需的弹药，重武器的生产能力几乎为零。抗战全面爆发后，上述各地相继沦陷，转移到西南和西北后的军工企业产能又有所减少，所以抗战所需的军用物资严重依赖进口。

截至1938年10月广州战役结束后，从华南地区经香港、广州的国际运输线被切断。国民政府进口军用物资的国际运输线还剩下三条。其一是经西北地区输入的苏联援华物资；其二是经西南地区滇缅公路、滇越铁路输入的西方援华物资；其三是经广西桂越公路输入的军用物资。抗战全面爆发后，中法签署协议，从滇越铁路和桂越公路每月可以向内陆输入物资2万吨。

关于从越南境内输送物资的问题，日寇曾多次与法国交涉（当时越南是法国的殖民地），要求法国封闭海防港和中越交通。法国方面迫于日寇的压力，采取了一些限运措施，但并没有完全封闭这条通道。日寇方面一直心怀怨恨。

1939年2月，日寇第21军攻占无兵驻守的海南岛。1939年6月，日寇海军提出攻占南宁的计划。该计划提出：“攻占南宁，可切断通过该地的中国对外贸易线路，并开辟海军指向内陆的航空基地。”

日寇参谋本部则认为：“一旦夺取南宁，以该地为基地，则交通四面八达。东可连接广东，西可进入云南和贵州、北可进入湖南。”日寇大本营则对该作战抱有顾虑，对南宁作战势必会引起法国方面的关注，所以没有最终下定决心实施该计划。

1939年9月，第二次世界大战欧战爆发战事，英国和法国于9月5日对德国宣战。日寇大本营认为英法此时已经无暇顾及远东地区，遂决定趁机发动桂南作战，占领中越交通线上的咽喉南宁和龙州，陈兵中越边境，在夺取桂南后，伺机进入越南。

1939年10月，日寇大本营发布第375号大陆令：“中国派遣军总司令部负责与海军协同，迅速切断南宁至龙州公路的补给路线。”同一天，日寇参谋总长载仁亲王发布的582号指令，规定作战时间为1939年11月中旬。陆军此次行动的代号是“和”，海军此次行动的代号是“N”。

关于进攻路线，日寇中国派遣军曾经考虑过两种选择。其一是从广州附近出发，经陆路向南宁方向进攻。这条路线不用海军协助，陆军可以完全依靠自己完成。由于日寇陆军和海军长期不和，这条路线曾经作为优先选择。后期考虑到这条进攻路线长达1000公里，中间需要翻越粤桂之间连绵起伏的大山，容易在途中遭遇国军的阻击，所以不得不最终放弃。

此后，陆军决定选择大本营提出的路线，即由钦州湾登陆。这里距离南宁仅有200多公里，不仅攻击距离大幅缩短，也便于占领南宁后的运输补给。

1939年10月19日，日寇中国派遣军总司令西尾寿造向驻华南的第21军司令安藤利吉下达作战命令。要求：“第21军应协同海军在钦州以南地区强行登陆，首先迅速进入钦州及防城地区，然后攻占南宁附近要地，切断国民政府通向南宁的联络补给干线，使该地区成为我军航空作战的基地。”

虽然已经决定在桂南作战，但此时第21军的兵力并不足以同时满足华南地区的防务和集结部队向桂南进攻。此时，该军编成内仅有第18、第104师团和波田支队（旅团级）。上述部队正担任广州周边和珠江三角洲地区的守备任务，同时准备向韶关的国军第4战区实施进攻，第21军司令安藤利吉已无机动兵力可以调用。

为此日寇大本营临时将刚刚调往东北的关东军第5师团划归第21军指挥，一同加强给第21军的还包括刚刚在本土组建的第38师团和近卫混成旅团。本土增派的部队计划接替第18师团和波田支队的防务，第21军则以第5、第18师团和波田支队投入桂南作战。

此外，日寇海军第5舰队（航母1艘、巡洋舰3艘）和海军第3联合航空队（作战飞机70余架）也将参加此次会战。

为了隐蔽作战企图，第21军决定进攻部队在海南三亚集结，然后乘船前往钦州湾。1939年10月下旬，日寇第5师团从齐齐哈尔动身，经大连、旅顺乘船南下，于11月7日抵达海南三亚。11月9日，波田支队经广州抵达三亚。11月10日，第21军司令安藤利吉抵达三亚。至此，日寇完成会战前的准备工作，初期投入作战的第5师团和波田支队兵力为3万余人。

国民政府方面。1939年9月第一次长沙会战结束，国民政府军队取得了一次难得的胜利。在此期间，国际局势也发生巨变。9月1日，德国入侵波兰，拉开第二次世界大战欧洲战场的序幕。日寇看到的是英法无法顾及远东地区的局势，而国民政府看到的是两个对立的国际联盟形成。

9月5日，英法对德国宣战。9月19日，美国宣称反对“东亚新秩序”。美英法的上述表态在国内反响强烈，加上第一次长沙会战的胜利，国民政府内部对抗战前景开始变得乐观。

1939年10月29日，军事委员会在南岳召开第二次军事会议。蒋介石宣称“抗战局势已经到了一个胜利的转折时期，外交局势一天一天好转，足以助成我抗战的胜利。”

根据南岳会议的决议，国民政府决定在当年冬季在各个战区实施一次攻势。其中，第2战区于正太路、同蒲路，第3战区于长江下游、第5战区于武汉以西，第9战区于咸宁、南昌实施主要攻势。

第1战区于陇海路，第4战区于潮汕，第8战区于归绥，第10战区于晋南，鲁苏战区于泰安，冀察战区于保定实施辅助攻势。

军事委员会希望通过此次冬季攻势，变守势为攻势、转静为动，扭转整体战局。

在粤桂地区，广州失守后，国民政府加强了第4战区的兵力。至1939年10月，第4战区下辖4个集团军，分别是夏威的第16集团军、邓龙光的第35集团军、叶肇的第37集团军和徐庭瑶的第38集团军，战区共9个军，兵力15万人。司令长官是原第9战区第2兵团总司令张发奎。

南岳会议结束后，第4战区判断日寇第21军因兵力有限，不足以从钦州湾实施登陆、侵入广西。于是将战区主要兵力向广东集结兵力，准备对日寇实施进攻。为此原驻守桂南的第16集团军第64军（邓龙光兼）调走。桂南地区的第16集团军仅剩下第46军（何宣部）和第31军（韦云淞部）的6个师，兵力约6万人。负责守备从南宁至广东新会之间长800公里、纵深200公里的区域。

当第4战区正紧锣密鼓地筹备冬季攻势时，日寇也在海南三亚完成集结。1939年11月13日，日寇海军第5舰队50多艘战斗舰船，掩护70多艘运兵船从三亚启航，向钦州港进发。

11月15日8时10分，日寇第5师团第9旅团在钦州湾企沙登陆。守军第46军新编第19师（黄固部）第56团兵力兵器均处于劣势，无法抵抗日寇的登陆，随即撤往防城。11月16日晨，日寇第5师团第21旅团在钦县以西登陆。当天黄昏，波田支队在钦县以南登陆，三路日寇开始向北进攻。

11月16日下午，防城沦陷。17日，钦县沦陷。至19日，日寇又先后攻占大寺、小董、大塘、百济，随后稍作休整，于11月21日向南宁进攻。其中，左翼第9旅团经那齐、吴圩插向南宁以西；中路第21旅团经那马、良庆从南宁以南进攻；右翼波田支队经蒲庙、向南宁和昆仑关之间的四塘进攻。

国军方面，第16集团军为保卫南宁，将集团军所属的6个师都集结在南宁周围。其中，第135师（苏祖馨部）、第170师（黎行恕部）担任南宁和城南邕江北岸守备；第175师（冯璜部）、新编第19师部署在邕钦公路两侧对进犯日寇实施侧击；第131师（贺维珍部）、第188师（魏镇部）集结昆仑关以北，作为集团军预备队。

同时，军事委员会获悉日寇从钦州湾登陆的消息后，命令驻守在湘南衡山的第5军（杜聿明部）立即南下，驰援南宁。并严令第16集团军确保南宁，等待援军。

11月22日，援军尚未到达，日寇已经逼近邕江南岸。11月23日，日寇在航空兵和炮火的掩护下，乘坐舟船强渡邕江。第135师顽强抵抗，先后经历日寇20多次冲击，江防防线被突破。日寇左翼第9师团和中路第21师团从南宁以西和东南逼近南宁城区。

11月24日凌晨，守军放弃南宁，向北撤退。日寇于当天上午完全占领南宁。此后日寇在钦县修建兵站基地，以支撑前方战事。第5师团驻守南宁，波田支队警戒邕钦公路。第21军司令安藤利吉将桂南指挥权移交给第5师团长今村均，自己则率领军司令部返回广州。

12月初，今村均为改善战场态势，决定继续向北进攻。12月1日，日寇攻占高峰隘。12月4日，日寇攻占第188师防守的昆仑关。随后构筑工事，以阻止国军增援部队经上述两要点南下反扑。日寇主力则返回南宁。第4战区第16集团军在武鸣、上林、宾阳一线和日寇对峙。

12月17日，日寇第5师团第21旅团西进。夺取镇南关和龙州，空军出动飞机轰炸滇越铁路和滇缅公路。至此完成桂南方向作战。

昆仑关位于南宁东北50公里处，是南宁的南部屏障。这里四周山岭连绵、地形险要。宾（阳）南（宁）公路蜿蜒曲折，从昆仑关穿过。日寇占领昆仑关后，由第5师团骑兵第5联队和步兵第21联队第3大队负责守备。

国民政府军事委员会在日寇攻占南宁和昆仑关后，意识到问题的严重。如果第5师团继续北上攻取柳州、桂林，第4战区将陷入日寇的包围。不仅如此，第9战区后方和西南大后方都将受到直接威胁。日寇空军可以通过上述城市机场为基地，对国民政府控制的重要目标实施空袭，造成整体防御态势的动摇。

12月初，继第5军南下增援之外，第36军（姚纯部）、第66军（叶肇兼）、第99军（傅仲芳部）开始向昆仑关、宾阳集结，并加强了炮兵和战车部队。驻桂林的空军第2路也划归桂林行营指挥，该路空军拥有作战飞机100架。至12月中旬，上述部队全部完成集结，第4战区开始实施对南宁的反攻。

根据战前侦察，日寇在南宁地区的兵力比较薄弱，只有4个步兵联队、1个骑兵联队和少量的炮兵。其重兵器和机械化装备因邕钦公路被破坏，还没有到达。

参加反攻的部队分为北、东、西三路。其中，第5军和第99军组成北路军，担任昆仑关正面和侧背的攻击；第46军和第66军组成东路军，在邕钦公路和郁江南岸向日寇后方出击，破坏其后勤补给；第16集团军组成西路军，向南宁正北的高峰隘进攻，以牵制日寇兵力。

担任昆仑关主攻任务的是第38集团军所属第5军。该军于1925年7月组建，初期以李福林的“民军”建军，下辖第15和第16师，战斗力较低。全面抗战爆发前，该军曾数次被取消番号。七七事变后，国民政府整训部队，第5军也在整理之列。1938年武汉会战期间，该军隶属于第32集团军，因战绩平庸，于1939年6月再次被取消番号。

1938年11月，国民政府军事委员会组建全军第一支机械化军-新编第11军，首任军长徐庭瑶，下辖第77、第200师和新编第22师。1939年6月5日，新编第11军改番号为第5军，由杜聿明代理军长。

在昆仑关战役前夕，该军下辖第200师，师长戴安澜；荣誉第1师，师长郑洞国；新编第22师，师长邱清泉。在当时，第5军的装备在国民政府军队中首屈一指，主要装备苏制T-26坦克80余辆、德制“豪须”装甲车100辆、美制福特卡车400多辆、摩托车40多辆。军属重炮团拥有150毫米榴弹炮24门，各师均配有大量的山炮、野炮。

1939年12月17日20时，第5军荣誉第1师在炮兵和战车的掩护下向昆仑关发起攻击，并迅速突破前沿，向日寇主阵地推进，双方在各个防御据点展开激烈争夺。同时，新编第22师向日寇侧后迂回，于当晚攻占昆仑关和南宁之间的五塘、六塘，切断昆仑关守军南撤退路，并阻止日寇从南宁方向增援。

获悉昆仑关遭受国军机械化部队攻击，日寇第5师团长今村均命令第21联队立即从南宁出发，向昆仑关增援。其一部先于国军新编第22师通过五塘和六塘，与昆仑关守军会合。但后续第2步兵大队则遭遇刚刚赶到的新编第22师的阻击，随即在六塘和七塘地区被国军包围。

在昆仑关，荣誉第1师向日寇连续猛攻，战车部队在空军的支援下，一度攻入昆仑关。日寇骑兵第5联队和第21联队伤亡惨重，阵地被多处突破。5月19日，第200师接替荣誉第1师继续猛攻昆仑关。至12月21日，将昆仑关、九塘、八塘守军分割包围。

此时，日寇昆仑关守军连续激战数日，后方补给被切断，粮弹枯竭。空军试图用空投维持守军补给，但双方战线相互交错，守军能够得到的补给十分有限。因弹药耗尽，一些士兵只能用刺刀负隅顽抗。炮兵则将火炮埋于地下，防止被国军缴获。此后，被围困的日寇退守几处高地，苦等援军。

在昆仑关外围的高峰隘和五塘，战斗同样在进行。但战场上指挥官的心态有了改变。第16集团军司令夏威曾对第175师师长冯璜说：“抗战是相当长期的，不可把本钱一下赌光。”

12月19日，西路第16集团军的两个师向高峰隘发起进攻。日寇一面在正面阻击，一面派出部队向第135师侧后迂回，迫使该师后撤。与此同时，第16集团军其余3个师也向南宁市区东西两翼的四塘和绥渌迂回。东路军派出2个师向邕钦公路出击，袭击大塘、小董、钦县日寇守军阵地，并继续破坏邕钦公路，策应昆仑关方向的作战。

外围战斗最激烈的还是第5军新编第22师在五塘阻击日寇增援部队的战斗。12月20日，日寇第21旅团旅团长中村正雄亲率第42联队向昆仑关增援。当天上午10时，日寇从南宁出发，行进至五塘附近被新编第22师伏击。苦战5小时后，日寇强行冲破新编第22师的封锁线继续北上，但沿途仍然遭遇新编第22师的层层阻击。

21日拂晓，第42联队进至七塘。部队原地略作休整后，于当晚继续北进，激战彻夜，向八塘方向推进2公里。23日下午1时30分，驻守昆仑关的日寇给第5师团和第21旅团发来求援电报。声称：“傍晚旅团若不能赶到，第一线难以确保。”第21旅团旅团长虽然心急如焚，却也无可奈何。其率领的第42联队在向八塘进攻时，遇到守军层层阻击，进展相当缓慢。

24日，第42联队推进至九塘。当日第21旅团旅团长中村正雄被国军炮弹击中负伤，增援部队的指挥权交给联队长坂田元一，中村本人于次日凌晨毙命。当晚，日寇增援部队（1个中队）渗透进昆仑关，给守军送去几万发子弹。第42联队主力则仍然被阻止在九塘，而且自中村被击毙后，第42联队陷入混乱，进攻逐渐陷入停顿。

在此期间，第5师团第9旅团正在中越边境的龙州、镇南关作战。12月18日，该部奉命北上增援，但路途遥远，沿途有国军设防阻击，进展困难。驻守在钦州湾的波田支队情况同样如此。

12月25至28日，正面进攻昆仑关的第5军一面围困昆仑关守敌，一面转入休整、调整部署。12月29日，第5军开始向昆仑关发动总攻。当天，第5军的3个师和增援的第66军第159师（官袆部）在炮兵和装甲车的支援下全部转入进攻。战至31日11时，昆仑关残敌被肃清。

打扫战场时，第5军找到中村正雄的尸体，在他身上搜出了一个日记本，该旅团长在战死前写道：“第5师第21旅团之所以在日俄战争中有‘钢军’称号，那是因为我们的顽强战胜了俄国人的顽强。但是在昆仑关我应该承认，我遇到了一支比俄国军队更顽强的军队。”

1940年1月2日，第5军继续向九塘和八塘进攻。此时日寇第5师团第9旅团和波田支队的增援部队已经抵达，双方在两地又激战7天，第5军未能突破守军阵地，双方形成对峙。

1月11日，第36军（姚纯部）接替第5军防务，第5军则撤往后方休整。至此，昆仑关中期战役结束。日寇21旅团4000余人被歼灭。除在被包围圈外与先前在增援昆仑关战斗中负伤撤往后方的人员，只有少数日寇化整为零逃出包围圈。

在昆仑关激战期间，日寇第18师团和近卫混成旅团正在广东韶关地区作战。12月18日，因昆仑关战事吃紧，上述部队在攻占英德、翁源后，于1940年1月1日停止攻击，随即登船向钦州湾增援桂南作战。1月22日，日寇混成旅团抵达七塘，第18师团抵达南宁。至此，日寇桂南会战投入的兵力增加至7万人。

在此期间，国民政府也向桂南增派第2军（李延年部）、第6军（甘丽初部）、第64军（邓龙光部）和新编第33师（张世希部）。按照军事委员会的计划，第4战区下一阶段的作战目标是收复南宁。

1月28日，日寇近卫混成旅团、波田支队和第18师团向昆仑关进攻。守军是第99军（傅仲芳部）主力和第36军一部。战至1月30日，日寇第18师团和近卫混成旅团迂回至昆仑关以东的甘棠，威胁昆仑关守军阵地后方的宾阳。第4战区急令第46、第66和第64军各一部进至甘棠地区阻击日寇，但未等上述部队到达，日寇于2月2日攻占甘棠，正在行军途中的国军在甘棠以北与日寇遭遇，双方发生混战。在日寇空军的支援下，国军节节败退，撤往宾阳。

当天下午，日寇第18师团和近卫混成旅团攻占宾阳，插入昆仑关守军背后。当晚，第4战区下令第99军和第36军从昆仑关撤退，日寇于次日重新夺取昆仑关。

此后，日寇第21军司令安藤利吉担心战线延长，兵力分散、补给困难，命令各部后撤。从2月8日起，日寇陆续弃守宾阳、甘棠、昆仑关、武鸣等要点，向南宁集结。

至2月13日，第5师团留守南宁，并在南宁周围10公里范围内构筑防御阵地；近卫混成旅团撤往邕江南岸，确保邕钦公路；波田支队撤往钦县、防城，掩护海上交通线；第18旅团则乘船返回广东。

至此，桂南战事基本结束。

1940年6月，法国战败。日寇近卫混成旅团趁机进入越南，直接在越南北部切断滇越铁路和桂越公路。至此，日寇坚守桂南已无军事意义，遂逐步从南宁撤出。至1940年底，日寇全部撤出桂南地区，国军趁机收复南宁、龙州、钦县和防城，消除后方隐患。

桂南会战结束后，国民政府军事委员会在柳州召开军事会议，总结桂南会战教训。蒋除自责判断错误外，还提出各级指挥官“战斗意志薄弱、骄横怠忽、精神颓丧，决心毫无”。为警示全军，蒋当场宣布对部分将领的奖惩结果：桂林行营主任白崇禧因督战不力，由一级上将降为二级上将；军事委员会政治部部长因指导无方，由一级上将降为二级上将；第37集团军司令叶肇交军事法庭会审；第38集团军司令徐庭瑶、第36军军长姚纯、第99军军长傅仲芳撤职查办。同时，桂林行营不再指挥第3、第4、第7、第9战区部队，不久行营也被撤销；第37和第38集团军番号被撤销。

被嘉奖的部队包括：第35集团军总司令邓龙光记功一次；第46军军长何宣记功一次；第76师师长王凌云记功一次。夺取昆仑关的第5军没有出现在奖惩名单中，不久之后该军移防滇西，准备入缅作战。