徐州第五战区在日军攻占南京后，便成了全国抗战的第一线，并逐步演变成为全国抗战的第一战场。开始的时候，第五战区还是较为顺利的，作战方针明确，作战方案符合实际情况，各参战部队之间配合协调，一切都按部就班地进行着。李宗仁刚想静一下，韩复榘这个程咬金便从半道上杀了出来。他为了保全实力，同蒋介石赌气，没有大炮是韩复榘的借口，蒋介石在关键时候抽走了他的炮兵旅，的确也让韩复榘抓到把柄。两人赌气事小，丢失了大片国土事大。最要命的是，韩复榘的退兵，把整个战区的部署全给搅乱了，使第五战区的作战计划变成了一堆废纸。

    日军占领山东，使南北夹击徐州的日军更加猖狂，他们加快了进攻的步伐，南北东三方全都燃烧着战火。徐州战场打得异常激烈。国民政府枪毙了二级上将韩复榘，全国民心大快。中国军队士气为之振奋，特别是前线指挥官身先士卒，不敢松懈。战场违抗军令、贪生怕死、擅自撤退等情况得以杜绝。拼搏奋战，表现出中国军人大无畏的英雄气概。

    为确保徐州地区的安全，李宗仁命令孙桐萱领导的第3集团军向运河以东推进，袭击济宁、汶上的日军据点，以牵制敌人主力。孙桐萱、曹福林率第12军和第55军向济宁、汶上进发。

    济宁城池坚固，日军守备很严，加上济宁同兖州有铁路，敌人随时都可以增援。进攻部队本来打算里应外合，结果夜晚从城墙爬进城的9个连在北大街及周围同日军展开激烈的巷战，外围攻城的部队却无能为力，配属的两门炮很陈旧，没有瞄准镜，炮弹也打不响。

    在济宁受到攻击时，汶上的日军倾巢出动，赶来救援。日军大批坦克开路，企图前后夹击，消灭中国军队。炮兵把中国军队身后的木桥摧毁，冲进济宁城里的部队，得不到增援，孤军作战，拼杀到天黑，弹尽粮绝，9个连全部牺牲。攻城部队只好退回到运河西岸。

    第12军的第81师，也于晚上渡过运河，在汶上城内同日军激战，终因人少势弱，损失严重，奉命撤回运河西岸。曹福林的第55军同样遭到日军攻击，防线被敌人突破，被迫撤回到相里集、巨野一线。

    第3集团军是韩复榘的部队，这次同北线日军的交锋，虽表现英勇，但战斗力不强，损失比较惨重。济宁、汶上等要点无法收复，只好同日军隔河对峙。李宗仁在津浦线北段不断派部队向日军侧击，使敌人在这一带徘徊，不能南下。

    在徐州南面，日军第13师团向安徽凤阳、蚌埠进攻。日军十分骄横，他们以为南京都拿下了，取个蚌埠还不易如反掌。敌人开进到明光以南，中国军队李品仙的第11集团军和于学忠的第51军，利用淮河、淝河、汇河等地形进行堵截，使得强大的日军不能前进一步。日军主将畑俊六觉得不可思议，他又从南京调集援兵，配属坦克、野战炮等重武器，倾巢出动。

    敌人来势汹汹，李宗仁为了避敌锋芒，命令李品仙将第31军让开明光一线，撤到山区里去，伺机出击。又将于学忠的第51军南调，布防淮河北岸，凭借险要地形拒敌。而日军援兵以饿狼扑食之势，猛扑明光一带，结果扑了一个空，什么都没有。接着日军大举攻下定远、怀远等地，还是一无所获。当日军势头已过，第31军从山里出来，攻击日军左侧，将津浦路上的日军截成数段，围而歼之。

    日军后路突然被中国军队斩断，他们感到大事不妙，便全力将中国军队的第31军从津浦线向西压。李宗仁则让部队采用敌进我退、敌退我进的战术，牢牢盯住津浦线。就在此时，参加淞沪会战的第21集团军调到合肥，它的第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背，迫使日军第13师团主力由淮河北岸回头增援。

    李宗仁抓住战机，让第五战区总机动部队的张自