敌攻占徐州地区·第十三
作者：王辅·中国
出自————《日军侵华战争1931-1945》《全面侵华·第三》
出自————《战争通史》
晋南作战，日军到达黄河北岸；鲁南作战，日军到达了徐州以北的韩庄、峄县、临沂地区；淮南作战，日军由滁县、和县北进，于2月2日占领了蚌埠。
日本侵略者企图通过占领我国沿海及内陆要地，以达到使我国屈服之目的。其大本营1938年度作战计划，主要是攻占徐州、武汉、广州等地。
根据在华日军之准备情况，日军大本营于4月7日向华北方面军、华中派遣军下达了：重创中国军事力量，攻占徐州、打通津浦路的命令。该命令规定华北方面军以主力击溃徐州附近的我国军队，占领至兰封以东、陇海路以北地区；华中派遣军之主力向淮河、长江以北进击，遮断徐州以南、以西我国军队之退路，占领徐州及津浦路南段与安徽省之合肥和苏北之盐城、阜宁地区，以协同华北方面军作战；该作战从4月下旬开始。
关于徐州地区的作战指挥，敌原拟由华北方面军司令官寺内寿一元帅统一负责，但经研究后而作了改变，主要原因是寺内寿一与华中派遣军的畑俊六，均为元帅军衔（寺内于1935年10月，畑于1937年11月被晋升为元帅），在相同职务的元帅中形成指挥关系，易于影响被指挥者及其部队的作战情绪。因而采用按统一作战计划分区指挥，并由大本营作战部长桥本群少将率参谋本部的派遣班至济南，对华北、华中两地区的作战，进行协调、指导。
（一）日军进攻徐州的计划
寺内的华北方面军于4月10日确定，以5个师团的兵力进攻徐州。即先以一部用连续作战的方法，吸引和牵制住徐州以北、津浦路以东的国民党军；主力进至徐州以西、以东、以南地区，进行迂回，与华中派遣军协同，遮断国民党军的退路而围歼之，并占领徐州与附近地区。其进攻部队之任务与部署为：
（一）西尾寿造之第2军：
配属：独立重机枪第6、第10大队，独立轻装甲车第10、第12中队，野战重炮兵第1旅团（重炮兵第2、第3联队）。
末松茂治之第114师团，接替第10师团在台儿庄以北峄县地区防务后，在装甲和炮兵部队的配合下，与第5师团对韩庄、峄县、临沂一线的中央军，首先予以阻止，然后南下攻占徐州。
板垣征四郎的第5师团，由临沂南下，经郯城至陇海路的运河地区，急速从徐州以东、东南的邳县、土山、双沟、渔沟、路疃集、尹集，迂回至津浦路上之符离集和宿县。
中岛今朝吾的第16师团（原属第1军），由济宁地区渡过大运河然后南下，在第10师团的西侧，由金乡、单县、攻向徐州以西陇海路上的砀山。
矶谷廉介的第10师团，在进攻开始前，将台儿庄以北之防务，交与第114师团之后，在薛城以西之夏镇渡过微山湖，在湖西之沛县、丰县，攻向以南陇海路上的黄口、郝寨地区，遮断徐州守军向西之退路与补给线。
（二）香月清司之第1军：
配属：独立重机枪第4、第5、第9大队，独立轻装甲车第1、第5中队，战车第2大队，独立山炮兵第1、第3联队，野战重炮兵第2旅团（重炮兵第5、第6联队），独立野战重炮兵第8联队，迫击炮第3、第5大队。
土肥原贤二之第14师团，一部由河南省新乡乘火车经天津至山东济宁，然后至运河以西的鄄城地区，接应师团主力由濮阳以东之濮城、杨集地区渡至黄河以南，沿鄄城、菏泽、东明攻向兰封，并从兰封以东地区切断陇海铁路；随之，即沿铁路向西进攻，以阻止中央军沿陇海路增援与后撤，策应第2军在徐州地区作战。
（三）德川好敏之航空兵团，在第2军开始进攻时，以主要力量予以协同、配合；在进攻徐州时，对中央军的后方要地进行攻击轰炸，实施空中和地面之航空歼灭战；阻止中央军的反攻，配合地面兵团扩大战果。
畑俊六的华中派遣军为配合华北方面军进攻徐州，于4月24日确定以两个主力师团从蚌埠向北由津浦路以西攻向徐州；一部由马鞍山渡过长江经和县、巢县攻占合肥；另一部由苏北的东台向北进攻，占领盐城、阜宁，在徐州以南牵制住国民党军部队，策应其主力向徐州进攻。各师团之任务为：
（一）吉住良辅之第9师团、荻洲立兵之第13师团，由临淮关、蚌埠、怀远地区渡过淮河之后，以两个师团并列沿津浦路西攻向徐州。
第9师团由临淮关渡过淮河，然后沿淝河经新集、陈集、板桥集、五沟集、韩村、百善、王寨、萧县，迂回至徐州以西地区。
第13师团由蚌埠、怀远渡过淮河，与右翼第9师团平行，经河溜、双河集、蒙城、曹市集、石弓集、永城、张庄寨，迂回至徐州以西，遮断陇海铁路，在第9师团的协同下攻占徐州。
（二）第6师团坂井德太郎少将之第11旅团，从马鞍山地区渡过长江，经和县、巢县攻占合肥。
（三）第101师团佐藤正三郎少将之第101旅团，从苏北之东台北上，攻占盐城、阜宁，以策应徐州作战。
（四）第3飞行团，主力以南京、蚌埠机场为基地，集中使用于徐州方向，直接协同地面部队进攻作战；一部担任南正面之空中警戒，适时与中央军之空军作战。
敌华中派遣军参加此次作战之各师团编成情况为：
第9师团 师团长 吉住良辅 中将
参谋长 安部孝二 大佐
步兵第6旅团 旅团长 秋山义允 少将
步兵第7联队 联队长 伊佐一男 大佐
步兵第35联队 联队长 寺垣忠雄 大佐
步兵第18旅团 旅团长 井出宣时 少将
步兵第19联队 联队长 人见秀三 大佐
步兵第36联队 联队长 太田贞昌 大佐
骑兵第9联队 联队长 林吾六 大佐
山炮第9联队 联队长 小堀金藏 大佐
工兵第9联队 联队长 山田信一 中佐
辎重兵第9联队 联队长 三田村正之助 大佐
第9师团通讯队、卫生队、第1、第2、第3、第4野战医院
第13师团 师团长 荻洲立兵 中将
参谋长 吉原矩 大佐
步兵第26旅团 旅团长 沼田重德 少将
步兵第58联队 联队长 仓林公任 大佐
步兵第116联队 联队长 添田孚 大佐
步兵第103旅团 旅团长 山本源右卫门 少将
步兵第65联队 联队长 两角业角 大佐
步兵第104联队 联队长 田代亢俊 大佐
骑兵第17大队 大队长 小野良一 中佐
山炮第19联队 联队长 横尾阔 中佐
工兵第13联队 联队长 岩渊经夫 中佐
辎重兵第13联队 联队长 新村理市 中佐
第13师团通讯队、卫生队、第1、第2、第3、第4野战医院
第6师团 师团长 稻叶四郎 中将
参谋长 重田德松 大佐
步兵第11旅团 旅团长 坂井德太郎 少将
步兵第13联队 联队长 中野英光 大佐
步兵第47联队 联队长 长谷川正宪 大佐
步兵第36旅团 旅团长 牛岛满 少将
步兵第23联队 联队长 冈本正臣 大佐
步兵第45联队 联队长 竹下义晴 大佐
骑兵第6联队 联队长 古贺九藏 中佐
野炮兵第6联队 联队长 藤村谦 大佐
工兵第6联队 联队长 中村诚一 大佐
辎重兵第6联队 联队长 川真田国卫 大佐
第6师团通讯队、卫生队、第1、第2，第3、第4野战医院
第101师团 师团长 伊东政喜 中将
参谋长 西山福太郎 大佐
步兵第101旅团 旅团长 佐藤正三郎 少将
步兵第101联队 联队长 饭塚国五郎 大佐
步兵第149联队 联队长 津田辰彦 大佐
步兵第102旅团 旅团长 佐枝义重 少将
步兵第103联队 联队长 谷川幸造 大佐
步兵第157联队 联队长 福井浩太郎 大佐
骑兵第101大队 大队长 大岛久忠 中佐
野炮兵第101联队 联队长 山田秀之助 中佐
工兵第101联队 联队长 八隅锦三郎 中佐
辎重兵第101联 联队长 岛海胜雄 中佐
第101师团通讯队、卫生队、第1、第2、第3、第4野战医院
另外，德川好敏的航空兵团，根据华北方面军所给予的任务，其实力与具体部署和与海空军及第3飞行团所划定的作战空域情况为：
（一）第1飞行团 团长 仪峨彻二 少将
第5大队 大队长 园田贤 大佐（轻轰炸、缺1个中队）
第7大队 大队长 中严原量 大佐（侦察）
第10联队 联队长 坂本真彦 大佐 侦察，轻轰炸，4月14日从关东军调至南苑
独立第3中队 中队长 岛谷亨 大尉（重轰炸）
独立第9中队 中队长 铃木五郎 大尉（战斗）
以北平南苑及济南、大汶口、兖州为基地，协同配合第2军作战。
（二）第4飞行团 团长 藤田朋 少将
第1大队 大队长 柴田信一 大佐（侦察）
第2大队 大队长 寺西多美弥 大尉（战斗）
第6大队 大队长 岛田隆一 大佐（重轰炸）
第9大队 大队长 山濑昌雄 大佐（轻轰炸）
临时独立第1中队 中队长 原田三郎 大尉（侦察）
以北平南苑及石家庄、安阳为基地，协同配合第1军第14师团作战，阻止国民党军空军进入兰封以东上空。
（三）作战空域划分：
由临沂经郯城、宿迁、鲍集（洪泽湖西岸同泗洪县）、滁县一线以东地区为海空军作战空域，以西为陆空军作战空域；
上述一线以西的陇海路以北为航空兵团、陇海路以南为第2飞行团作战空域。
第3飞行团，当时并不属于航空兵团，而是由华中派遣军直辖。该飞行团的编成部署情况是：
第3飞行团 团长 值贺忠治 少将
侦察第3大队 大队长 吉田定雄 大佐（共两中队）
战斗第8大队 大队长 武田惣治郎 大佐（共两个中队）
轻轰炸第5大队第2中队长 上田虎 大尉
独立第4中队 中队长 神崎清 大尉（侦察）
独立第6中队 中队长 押目音治郎 大尉（侦察）
独立第10中队 中队长 安部勇雄 大尉（战斗）
独立第11中队 中队长 野中俊雄 大尉（轻轰炸）
独立第15中队 中队长 泷升 中佐（重轰炸）
该团所进驻的机场，主要有杭州、上海、南京及蚌埠。
敌华北方面军寺内寿一的指挥所位于济南；华中派遣军畑俊六的指挥所位于蚌埠。
（二）国民党改组军委会与新的作战方针及在徐州地区之作战部署
北平、天津、上海，南京与太原、新乡、济南等地失守后，津浦、平汉铁路南段的军事形势随之趋于紧张，1937年12月20日国民党军委会训令各战区，为了粉碎敌军速战速决，攻占点线，必须全面抵抗，消耗敌人。因此各战区的军队、行政、党务机关，均不得离开原战区；为了长期抗战，应一面于交通线之纵深，配备有力的部队以增强抵抗力，同时在广大地区进行游击战。为了适应军事需要，在1938年1月17日对最高统帅部作了改组并确定了今后的作战方针和作战部署。根据全国军事形势，成立了新的分区指挥机构，变更了部分部队的战斗序列。
关于作战方针和部署为：调集精锐部队控制武汉及豫、皖边区，并予以迅速补充、整顿；从山西，河南、江南抽出有力的一部，以增强鲁中及淮南的兵力，巩固徐州，力保豫北、晋南，阻敌南渡黄河威胁武汉；广泛发动游击战，牵制和消耗敌人。
1938年1月下旬，在武汉召开了全军师以上参谋长会议，总结了前一段华北、京沪地区的作战情况，并将上述之作战方针，作了具体的传达。
改组后的军事委员会机关及指挥体制为：
军事委员会委员长
军事参议官
办公厅
参谋总长——军令部、军政部、军训部、政治部、军法执行总监部、航空委员会、铨叙部、军事参议院
侍从室
参事室
各战区司令长官
海军总司令
空军总指挥（航空委员会主任兼）
后方勤务部
各防空司令
各江防司令
各卫戍司令
（委员7至9人。参谋总长，副参谋总长，军令、军政、军训、政治部长及军事参议院院长为当然委员）
1938年春，全国新的军事指挥体制的情况为：
军事委员会 委员长 蒋介石
参谋总长 何应钦
第1战区 司令长官 程潜
辖25今步兵师、两个步兵旅、两个骑兵师及特种兵。作战地区，平汉路郑州方面
第2战区 司令长官 阎锡山
辖27个步兵师、3个步兵旅、3个骑兵师及特种兵。作战地区，晋绥方面
第3战区 司令长官 顾祝同
辖24个步兵师、6个步兵旅及特种兵与游击部队。作战地区，苏浙方面
第4战区 司令长官 何应饮 （兼）
副司令长官 余汉谋
辖9个步兵师、两个步兵旅及特种兵与要塞守备部队，作战地区，两广方面
第5战区 司令长官 李宗仁
辖27个步兵师、3个步兵旅及其它特种兵，作战地区，津浦路徐州方面
第8战区 司令长官 蒋介石 （兼）
副司令长官 朱绍良
辖5个步兵师、4个步兵旅、5个骑兵师、4个骑兵旅及特种兵。
作战地区，甘肃、青海、宁夏方面
武汉 卫戍总司令 陈诚
辖14个步兵师，1个步兵旅以及特种兵与江防部队
西安行营 主任 蒋鼎文
辖12个步兵师、4个步兵旅、3个骑兵师及其它特种部队
福建 绥靖主任 陈仪
辖2个步兵师、4个步兵旅及地方部队与要塞部队
军委会 直辖17个步兵师
后方整训 26个步兵师、未经调动的14个步兵师、7个步兵旅全国总兵力共计210个步兵师、35个步兵旅、11个骑兵师、6个骑兵旅、18个炮兵团、8个炮兵营及其它特种部队。
国民党军担任徐州地区作战指挥的是以李宗仁为司令长官、李品仙为副司令长官的第5战区，以及在商丘、亳县以西的程潜的第1战区。第5战区司令长官部位于徐州，其任务是：保卫山东、苏北、皖北地区，进行持久抗战。
1938年1月间，第5战区有8个集团军、16个军、27个师，其编成是：
第5战区 司令长官 李宗仁
参谋长 徐祖贻
第3集团军 总司令 韩复榘
第12军 军长 孙桐萱
第56军 军长 谷良民
第55军 军长 曹福林
第51军 军长 于学忠
第11集团军 总司令 李品仙
第31军 军长 韦云淞
新4军第4支队 支队长 高敬亭
第21集团军 总司令 廖磊
第7军 军长 周祖晃
第48军 军长 廖磊 兼
第22集团军 总司令 邓锡侯
第41军 军长 孙震
第45军 军长 邓锡侯 兼
第24集团军 总司令 顾祝同 兼
韩德勤 代理
第57军 军长 缪澂流
第89军 军长 韩德勤
第3军团 军团长 庞炳勋
第40军 军长 庞炳勋 兼
第26集团军 总司令 徐源泉
第10军 军长 徐源泉 兼
第199师 师长 罗树甲
第27集团军 总司令 杨森
第20军 军长 杨森 兼
第59军 军长 张自忠
以上调至第5战区的各军、各师，都为各地区之部队，如于学忠的第51军、缪澂流之第57军，原为东北军，西安事变后被调至豫、皖、苏地区进行整编，抗战开始后，51军位于蚌埠附近，57军位于南京以东的长江北岸担任江防；李品仙的第11集团军，廖磊第21集团军之韦云淞第31军、周祖晃的第7军与第48军，全为广西开来的部队，经在上海、无锡、吴兴、长兴地区作战，南京失守后开至江北的合肥、凤台、蒙城、宿县和明光、临淮关地区；22、27集团军全为四川的部队，其中22集团军出川后开至太原以南附近待命，曾与孙连仲的26路军、冯钦哉的17路军、朱德的八路军，一齐参加了娘子关的保卫战，以后因鲁南形势紧张，被调至滕县一带布防，阻止敌第10师团南进，杨森的第27集团军在上海作战后，调台儿庄以北至兰陵镇一带地区；韩复榘的第3集团军则原为山东及北方的部队；徐源泉的第26集团军是湖北部队；韩德勤的89军则是江苏的部队；张自忠的59军，则是由原29军扩编为第59、68、77军后实际仍是原29军的部队。
在第5战区以西的是程潜第1战区，其作战分界线是从亳县（安徽）、商丘（河南）、郓城（山东）以东为第5战区，以西为第1战区，但第1战区的部队几乎全为国民党的嫡系。
徐州作战中，第5战区的兵力迭有变化，台儿庄大捷后。国民党军向徐州地区增调了大量部队，敌攻向徐州时，第5战区将所属部队，根据鲁南、淮北、淮南、苏北4个作战地区的情况，编成了5个兵团，其编成和部署为：
（一）淮南兵团 由李品仙指挥
第27集团军 总司令 杨森
第20军 军长 杨森 兼
第133师 师长 杨汉域
第134师 师长 杨汉忠
第26集团军 总司令 徐源泉
第10军 军长 徐源泉 兼
第41师 师长 丁治磐
第48师 师长 徐继武
第199师 师长 罗树甲
第11集团军 总司令 李品仙 兼
第48军 军长 王赞斌 代
第173师 师长 贺维珍（后调至淮北）
第174师 师长 张光玮
李品仙的兵团指挥部设于六安。杨森的27集团军及4个保安团，1个炮兵连，主力守备安庆，以阻止敌在该地区渡至江北，并以一部侧击向巢县进攻之敌。徐源泉的第26集团军及4个保安团、1个炮兵营，主力位于合肥，并向巢县、定远派出警戒。王赞斌的第48军，附炮兵两个连及定远、凤阳之游击队，确保炉桥至洛河之线，并派出一部向定远、武店方向进行游击。
（二）淮北兵团 由廖磊指挥
第21集团军 总司令 廖磊 兼
第31军 军长 韦云淞
第131师 师长 覃连芳
第135师 师长 苏祖馨
第138师 师长 莫德宏
第7军 军长 周祖晃
第170师 师长 徐启明
第171师 师长 杨俊昌
左翼支队 支队长 区寿年
第172师 师长 陈树芬
第176师 师长 区寿年 兼
第19军团 军团长 冯治安
第77军 军长 冯治安 兼
第37师 师长 柴达瑞
第179师 师长 何基沣
第95师 师长 罗奇
第68军 军长 刘汝明
第119师 师长 李金田
第143师 师长 李曾志
廖磊的兵团指挥部设于津浦路南段之宿县。周祖晃的第7军及保安第2团、皖北别动队两个团，在怀远县的新集至河溜与支子湖一线布防，阻敌由蚌埠、怀远经蒙城攻向徐州；韦云淞的第31军与第7军并列，在其以东的新集经鲍集、何集，而达澥河之西岸布防，阻敌由蚌埠、怀远经宿县攻向徐州。以31军之131师为兵团总预备队，位于固镇车站以西之瓦疃集。
（三）鲁南兵团：由孙连仲指挥
第2集团军 总司令 孙连仲
第30军 军长 田镇南
第30师 师长 张金照
第31师 师长 池峰城
第42军 军长 冯安邦
第27师 师长 黄樵松
独立第44旅 旅长吴鹏举
第51军 军长 于学忠
第113师 师长 周光烈
第114师 师长 牟中珩（后由51军军长调任山东省主席）
第22集团军 总司令 孙震
第41军 军长 孙震 兼
第122师 师长 王志远
第124师 师长 王士俊
第45军 军长 陈鼎勋
第125师 师长 陈鼎勋 兼
第127师 师长 陈离
第60军 军长 卢汉（云南部队）
第182师 师长 安恩溥
第183师 师长 高荫槐
第184师 师长 张冲
第46军 军长 樊崧甫
第28师 师长 董钊
第49师 师长 周士晃
第92师 师长 黄国梁
第22军 军长 谭道源
第50师 师长 成光煜
第75军 军长 周碞
第6师 师长 张琪
第93师 师长 甘丽初
第13师 师长 吴良琛
第132师 师长 王长海
第140师 师长 王文彦
第110师 师长 张轸
第5战区的部队在鲁南作战时间较长，前后达3个月。1938年2月中旬，原属山东部队的孙桐萱第3集团军，开始对鲁西的汶上、济宁之敌进行反击，2月12日以展书堂之81师一部攻击汶上县，歼灭敌第10师团沼田多稼藏大佐的39联队驻于该地之第3大队一部，因敌增援，17日撤出战斗。
13日第3集团军以谷良民的第22师、曹福林的第29师（曹兼师长）、李汉章的第74师，围攻驻于济宁的敌沼田第39联队主力，当日收复了北关和南关。刘耀庭的游击队则攻击了敌占据的火车站。敌以城市房屋作依托，依10余辆战车支援，进行固守，此时敌第10师团急调在兖州和宁阳的部队共约1500人及20辆战车与炮兵部队攻向济宁以北的长沟。在城北的二十里铺，即遭到国民党军22师两个团的反击。此时攻城部队于15日加强攻势，以图急速歼灭沼田联队，但敌仍依城内房屋和浓密的火力固守。第3集团军缺乏重火器，在城内、城外激战至2月17日的夜间，因已无全歼守敌之可能，而撤出战斗，转至运河以西。敌随即追击，19日，占领了济宁以西的安居镇，20日又占领了唐家口。张测民的第20师于21日夜袭了傅家庄、李家庄之敌缴获了炮4门、战车3辆。之后第2集团军即后撤至相里、羊山集、独山集、钜野一线，该集团军原属第5战区，后调入第1战区，但仍在鲁西南作战。
由山西转战至鲁南的四川部队孙震的22集团军，于2月7日即奉令向邹县、兖州出击，该部队开始以机动游击的作战方法，因而取得了一定的战果。
之后，敌“华北方面军”即令原在济南的第10师团之濑谷启第33旅团，沿津浦路攻向鲁南大运河一线；由石家庄调至青岛的第5师团之坂本顺第21旅团由潍县南下进攻临沂，为向徐州、苏北进攻作好准备。当确定进攻徐州时，华北方面军将在石家庄以南高邑、安阳地区的第16师团调至济宁；将在保定的第114师团调至台儿庄运河一线；将在焦作、新乡、濮阳一带的14师团调至鲁西南的鄄城、菏泽地区。所以第5战区在鲁南的部队，从2月初起几乎没有停息地与日军几个师团在济宁、台儿庄至临沂和以南地区作战直至徐州失守。其间敌华北方面军特别要求在临沂以南的第5师团，在临城，台儿庄的第114师团以近战的方法，牵制住鲁南兵团，企图达到由徐州以西、以南地区迂回、包围、歼灭这些部队。
孙连仲的第2集团军，是在鲁南形势紧张时，于3月22日由郑州、洛阳调至徐州地区。
（四）预备兵团 （陇海兵团）：由汤恩伯指挥
第20军团 军团长 汤恩伯
第4师 师长 陈大庆
第27军团 军团长 张自忠
第59军 军长 张自忠 兼
第38师 师长 黄维纲
第180师 师长 刘振三
第92军 军长 李仙洲
第21师 师长 李仙洲 兼
第139师 师长 李兆锳
第2军 军长 李延年
第3师 师长 李玉堂
第9师 师长 李延年 兼
汤恩伯之预备（陇海）兵团，主要是在台儿庄以北、以东直至临沂以南地区作战，以后逐步转至邳县和宿县地区。该部队由山西太谷先被调至河南的商丘及安徽的亳县一带，鲁南形势紧张时，于3月15日以火车运送至徐州的临城地区。
（五）苏北兵团： 由韩德勤指挥
第24集团军 总司令 韩德勤
第57军 军长 缪澂流
第111师 师长 常恩多
第112师 师长 霍守义
第89军 军长 韩德勤 兼
第33师 师长 韩德勤 兼
第117师 师长 李守维
挺进军 指挥官 石友三 （69军）
新编第6师 师长 高树勋
第181师 师长 石友三 兼
骑兵第9师 师长 张德顺
骑兵第13旅 旅长 姚景川
韩德勤的指挥所设于淮阴，阻止敌由运河堤公路以及沿通州、如皋、东台、盐城、阜宁公路，攻向徐州以南地区。
（三）北路敌军对徐州的进攻
华北方面军按其预定围歼国民党军于徐州地区之计划，首先将5个主力师团部署于徐州以北、以西地区，在战役中形成半包围之态势，并以连续的战斗牵制和吸引住孙连仲、汤恩伯兵团。
当第14师团已接近黄河北岸的濮城；第16师已到达济宁；第114师团已到达台儿庄以北；第10师团已移交了台儿庄以北之防务，准备由夏镇渡至微山湖以西；第5师团在临沂地区正待命南进的时候，敌华中派遣军进攻徐州的吉住良辅之第9师团、荻洲立兵的第13师团，于5月5日从蚌埠、怀远向北作齐头并进，以13师团在西、第9师团在东，沿着津浦路以西地区的蒙城、临涣集、永城、萧县攻向徐州，遮断徐州以西之陇海铁路，配合华北之敌，对徐州进行4面包围。
在南路的13师团，于5月7日占领了怀远县西北广西军第170师阵地与第7军军部所在地龙亢，先头骑兵部队已接近蒙城并与广西军172师之1033团激战。随之华北方面军即令各军之部队按预定计划攻向徐州。
接替西尾寿造为敌第2军司令官的稔彦亲王，5月7日令板垣征四郎之第5师团、末松茂治之114师团，继续对孙连仲、汤恩伯的部队进行牵制，适时前进；矶谷廉介的第10师团，由夏镇渡至微山湖以西；中岛今朝吾的第16师团从济宁渡过大运河，向徐州西北地区迂回。
敌以多路向徐州地区前进时，国民党军为减少第5战区之军事压力，于5月10日令程潜第1战区的部队，从豫东沿陇海路推进至徐州以西，阻止敌第14师团由鄄城、菏泽南下至陇海路。并将原属第5战区指挥的孙桐萱之第3集团军与在沛县休整的庞炳勋第3军团调归第1战区，仍在鲁西南地区作战；将第1战区的作战区域东移，即由亳县经黄口（徐州西陇海铁路车站）、沛县至夏镇，以西归第1战区，以东归第5战区；令第1、第5战区，重点抗击徐州以北、以西之敌。
当时第1战区之部队编成情况为：
第一战区 司令长官 程潜
第3军团 军团长 庞炳勋
第40军 军长 庞炳勋 兼
第39师 师长 马法五
第3集团军 总司令 孙桐萱 代理
第12军 军长 孙桐萱 兼
第20师 师长 张测民
第22师 师长 谷良民
第55军 军长 曹福林
第29师 师长 曹福林 兼
第74师 师长 李汉章
独立第28旅 旅长 吴化文
第20集团军 总司令 商震
第32军 军长 商震 兼
第141师 师长 宋肯堂
第142师 师长 吕济
第23师 师长 李必蕃
新编第35师 师长 王劲哉
独立骑兵第14旅 旅长 张占魁
豫东兵团 总司令 薛岳
第71军 军长 宋希濂
第87师 师长 李发藻
第88师 师长 龙幕韩
第27军 军长 桂永清
第36师 师长 蒋伏生
第46师 师长 李良荣
第8军 军长 黄杰
第40师 师长 罗历戎
第102师 师长 柏辉章
第74军 军长 俞济时
第51师 师长 王耀武
第58师 师长 冯圣法
第17军团 军团长 胡宗南
第1军 军长 李铁军
第1师 师长 李铁军 兼
第78师 师长 李文
第39军 军长 刘和鼎
第34师 师长 公秉藩
第56师 师长 刘尚志
第106师 师长 沈克
第61师 师长 钟松
第24师 师长 李英
程潜第1战区的部队，此时之所以能大量向郑州以东调动，是因黄河以北平汉路当面敌情已不严重，原在该地区的土肥原第14师团，已开往鲁西南参加徐州西部地区作战，接替第14师团在豫北防务的，一为当年新成立担任治安守备任务的河村董少将之独立混成第4旅团；一为放弃山西长治的108师团一部。
敌这次进攻徐州与在鲁南的台儿庄作战已大不相同。台儿庄作战第10、第5师团各仅投入1个旅团，总兵力仅为1个师团。这次，直接投入战场的，华北方面军为5个师团、华中派遣军为3个师团，此外华中派遣军还向苏北之盐城、皖北的合肥各派出1个旅团进行策应。
徐州作战开始时，日军在我国关内战场共为15个师团又4个独立混成旅团。徐州作战已动用了9个师团，其他6个师团守备着京、沪、杭与内蒙、河北、山东、山西、豫北地区。兵力已相当薄弱。日军大本营发现国民党军继续向徐州增调大部队，唯恐再出现象台儿庄那样不利的局面，决定亦向徐州增加兵力。因其在关内的兵力已无法再调，便于5月10日下令从我国关外战场的关东军中急调两个混成旅团至徐州，归稔彦亲王的第2军指挥，这两个旅团之情况为：
田村元一少将的混成第3旅团，原属驻牡丹江市一带的冈村宁次第2师团，辖有步兵第4、第29联队，野炮兵1个大队，工兵1个中队，总数约为4900人。
森田范正少将的混成第13旅团，原属驻热河园部和一郎的第7师团，辖有步兵第25、26联队，野炮兵1个大队，工兵1个中队，总数约为5200人。
以上两个混成旅团，还配属有两个汽车中队，两个卫生班，两个兽医班。混成第13旅团于5月15日至兖州，18日进至丰县附近；混成第3旅团于5月16日到达兖州，18日进至鱼台地区。
（四）南路敌军由蒙城、永城等地攻向徐州
敌华中派遣军的两个师团，5月5日从蚌埠，怀远向北进攻。第13师团从怀远的荆山出发，在支子湖一带首先与广西第7军170师的1037团、1038团进行交战，当日即突破了守军尚未完成工事的第1线阵地，并从两侧翼进行多路迂回。当年这一带春旱，不少河流干涸无水，处处可以通行。敌即利用这一条件，以多路攻向蒙城，结果在支子湖正面抵抗的170师和在涡河东岸龙亢的第7军军司令部均被该敌冲散后退至蒙城东南的立仓集。13师团之主力沿公路于5月8日进抵蒙城附近。
防守在蒙城的，是广西军173师副师长周元所率1033团的1000余人。这个团原来的任务是在城内外构筑防御工事。因前方部队突然后撤而敌军已分路到达蒙城，才改变任务依据蒙城进行抵抗。激烈的战斗从5月8日开始。敌集中炮兵并在航空兵的支援下发动连续的猛攻。守城的第1033团抵抗至5月9日上午，这1000余人全部英勇牺牲，蒙城于5月9日上午被敌13师团侵占。
敌第9师团从蚌埠向北进攻后，在涡河以东，突破韦云淞第31军在鲍集、陈集、新集一带的防守阵地，沿北淝河于5月10日到达了蒙城东北约15公里板桥集。这期间一直与西侧的第73师团保持着直接联系。
在敌南路的第13、第9师团进攻较顺利时，在徐州东北、以北的第5、第114、第10师团却一直受到孙连仲、汤恩伯兵团的有力抵抗，进展缓慢。
畑俊六根据华北方面军在徐州以北进展缓慢，有些地区战斗已成胶着状态的不利情况，于5月6日决定，调在镇江地区担任警备的第3师团参加淮北作战，以增强徐州南部平原地区之攻势。藤田进的第3师团乘火车到达蚌埠后，即在涡河以东与在该地区韦云淞之31军交火并于5月15日到达了固镇桥以及西北方向的瓦疃集、湖沟集、大营集一带地区。同日又从蚌埠派出两个步兵中队、两个铁道兵中队沿铁路攻向固镇桥。
位于徐州的第5战区总部，根据徐州以南的紧张情况，于5月7日决定调刘汝明的第68军、冯治安的第77军、罗奇的第95师，归淮北兵团廖磊指挥以增强正面防守。
5月11日，军委会命令第5战区对鲁南之敌应采取战略守势，以战术性的局部出击牵制敌人；须集中优势兵力先击溃淮北之敌，对到达蒙城之敌人，不能以牵制为目的，应乘敌突入之机会，由侧方及背后进行夹击予以歼灭。并令第1战区集中精锐，击溃鲁西之敌；开往商丘、砀山之第74军、第64军（军长李汉魂，由武汉调来），统归第1战区指挥。
敌华中派遣军之第13师团占领蒙城后，继续北上，5月11日到达百弓集，第9师团于同日到达了临涣集、百善附近，13师团开始使用配属的坦克部队。
根据敌两个师团并列由蒙城、板桥继续北进，攻向永城、萧县的情况，淮北兵团的廖磊于5月11日决定：
（一）加强永城、宿县之正面防守，以一部进攻敌后之蒙城及附近之青町集。
（二）罗奇之95师以1个团固守永城，冯治安之第77军及95师一部，攻击李口、青町集。
（三）刘汝明之68军向永城、义勇集前进，侧击敌人。
（四）韦云淞之第31军一部，坚守固镇桥以西、宿县以南一线阵地，阻止敌第3师团；以主力向以西的青町集、蒙城进攻，牵制敌第13、第9师团北进。
（五）第7军徐启明之170师一部，佯攻蒙城，主力向蒙城以东游击。
（六）区寿年部以1个团固守涡阳。主力向蒙城以北曹市集方向进攻，以牵制敌军。
（七）预定于5月12日黄昏开始总攻击。
然而此时的敌情，正在迅速的变化。虽然韦云淞的31军在宿县以南的浍河两岸阻止了敌藤田进的第3师团，但临涣集、百善、石弓集地区情况严重。畑俊六此时调整到达该地区第13、第9师团的行动，企图快速达到切断徐州及以北、以东守军向西的退路遮断徐州以西的陇海铁路，并与鲁西南的第16师团在该地会师的目的。因而于5月11日确定：
（一）第9师团派井出宣时少将率18旅团之步兵第19联队，山炮兵1个大队，向临涣集以东之宿县方向进行警戒，掩护主攻部队之右翼；师团主力攻向百善及以北地区。
（二）第13师团攻占永城，并按预定计划北进，以遮断徐州守军之退路。
（三）第3师团向固镇桥西北之大营集、双堆集、祁县集方向进攻。
已接近徐州地区的敌荻洲立兵第13师团，调整了进攻部队的编组，以适应快速向陇海路突进的需要。将配属的岩仲义治大佐之坦克第1大队、独立轻战车第7中队、第104联队之两个步兵中队、1个工兵中队，组成快速挺进队。由于增调至永城的罗奇第95师之1个团尚未到达，敌13师团于5月13日攻占了仅有数百名地方部队防守的永城。同日第9师团占领了永城东南的百善。
敌第13师团占领永城后，岩仲义治依照命令率其坦克快速挺进队由永城向北。中间在韩道口经与74军激战后，于5月14日15时30分到达了砀山以东约15公里的汪阁，并将该地的铁路炸断。第2天由鲁西南济宁过来的敌16师团之坦克快速挺进队，也到达了汪阁以东，炸断了铁路。
由济宁渡过运河的敌军第16师团，于5月9日西进，虽遭国民党军的抵抗，但于11日占领至金乡以北地区；14师团酒井隆的第28旅团亦由济宁渡过运河经嘉祥向西进攻，与商震第20集团军守卫郓城的李必蕃之第23师激战之后，于5月11日占领了郓城，以掩护其师团主力由濮城地区渡至黄河以南，向陇海路沿线进攻。
到达金乡以北的第16师团，遭到第1战区第3集团军李汉章第74师在金乡、鱼台地区的有力抵抗。第1战区令74军58师的174旅进至沛县支援第3集团军作战，经数天连续争夺，5月14、15日鱼台、金乡相继被敌攻占。这次作战，74师伤亡较大，师参谋长杨景环阵亡，第80旅旅长张清秀、副旅长李彤溪均在指挥巷战中负重伤，部队大部牺牲。敌16师团为了控制陇海路，5月13日编成了以坦克第2大队长今田俊一大佐指挥的突击部队向南进攻，其编成的单位计有：坦克第2大队，车载步兵第9联队的第1大队，野炮兵1个中队，工兵1个小队。5月14日零时从金乡东北约15公里的乡茂海出发，沿鱼台（现鱼城镇）以东、丰县以西地区向南突进，冲破守军的阻击，15日8时到达了陇海路黄口车站以西汪阁一带，并与由永城过来的第13师团所属岩仲义治的第1坦克大队会合遮断了陇海路。至此，徐州的军事形势随之起了严重的变化。
至5月15日，徐州地区之战场情况为：
第5战区
（一）在宿县以南的敌藤田进第3师团，已占领了瓦疃集、大营镇、正与韦云淞31军、冯治安77军、周祖晃第7军各一部在祁县集一带沿浍河进行着激战。固镇桥附近仍在坚守。
（二）敌北上的第13师团战车第1大队与南下的第16师团战车第2大队。已在砀山、黄口的陇海路上会合，并将徐州以西之铁路切断。第13、第9师团正从西南接近徐州和萧县。
（三）在徐州东北兰陵、峄县地区之敌矶谷廉介第10师团，已将该地防务交给从河北保定地区调来的末松茂治第114师团。第10师团于5月15日夜间，从夏镇西渡微山湖，16日晨至湖西的沛县。
（四）从关东军增调至徐州的混成第3、第13旅团，从5月15日开始已在兖州下车，开向战场。
（五）板垣征四郎的第5师团，仍被孙连仲将军的部队作为重点打击对象，而将其阻止在徐州以东的码头、郯城、北劳沟、南荆邑、邳县一带。
（六）芜湖敌第六师团坂井德太郎率其11旅团之步兵第13联队、骑兵第6联队、野炮兵1个大队，4月24日由海军协同在采石矶渡至长江以北而到达和县。经与徐源泉的26集团军连续作战，4月26日攻占了含山，30日攻占了巢县。在巢县停止整顿一段时间后，5月11日北进，又与徐源泉的部队数次作战后，5月14日围攻合肥城，当日合肥被其占领。该敌即暂时停止于合肥。
（七）在南通以北敌101师团的佐藤正三郎率其第101旅团5个步兵大队、1个野炮兵大队，于4月24日由东台向北出发，25日在大团与东北军常恩多的第111师战斗之后，27日占领了盐城，28日又经激烈战斗占领了新兴场，第111师在沟墩进行了阻击，该敌又经与第111师和李守维的117师在东郊、城内两天两夜的激战后，阜宁于5月7日被敌第101旅团攻占。
第1战区
（一）敌中岛今朝吾的第16师团，已攻占了鲁西的金乡、龟台，其先头的战车部队已控制了徐州以西之陇海铁路。
（二）敌矶谷廉介的第10师团已从夏镇渡过微山湖而由沛县向南接近徐州。
（三）敌14师团策应其主力渡过黄河的酒井隆第28旅团，由济宁西进，于5月11日攻占了鄄城；土肥原贤二于5月12日率师团主力在黄河濮城的杨集、旧城、董口一带渡至黄河以南，与商震20集团军的23师在菏泽经两天两夜的激战，守军因装备较差，伤亡极大。师长李必蕃因未能堵住敌人渡过黄河，所守的鄄城也于5月11日失守，菏泽亦将不保，自感在责任上无法交待而自杀。菏泽于5月14日被敌14师团渡至黄河以南的丰岛房太郎第27旅团攻占。
就整个战场的形势来说，徐州情况已较严重，但从军事地理方面来说，他不同于上海，亦不同于南京，他四通八达，敌人可以从多方面发动进攻，而守军则可从多方面进行增援、反击与转移，且徐州附近多山，利于层层设防。进攻之敌装备较好，其空军的大机群连续对徐州地区进行大规模的攻击、轰炸，地面除了轻武器有足够的火力密度外，还有相当数量的火炮及约230辆坦克与装甲车。但敌军因数量少，致不少地方呈现出空隙。
根据徐州已遭到南、西、北三方面的包围、向西的陇海路已被切断等情况，第5战区之指挥者，以其多年身历险恶战场的胆识，冷静的观察形势并采取了稳健的措施。他们认识到敔虽然已占领了徐州西南的蒙城、永城地区，但目前这些地区已成为敌军通过后兵力薄弱的后方，可作为战区大部队向西进行战略转移的通道；防守的部队虽然装备较差，但部队较多，士气也高，且具有与敌作战的经验，军纪亦严；敌也不可能将徐州围得水泄不通，或一下就突入徐州。
5月15日，第5战区对其部队除令按原任务执行——依托北部山区，抗击敌第5、第114师团，阻止其向徐州及以东地区；对南部敌第9、第13、第3师团予以反击，伺机歼灭其一部，使其无法达成合围徐州之目的外，同时还进行了如下之部署：
（一）将北线的汤恩伯第20军团，调至徐州以南之符离集、闵贤集、宿县一带，占领阵地，以增强徐州南部地区之防御。
（二）将卢汉的第60军，集结于徐州之南郊作为机动部队。
（三）调于学忠51军之1个师守卧牛山；调第2集团军之1个师守九里山。
（四）今向永城方向警戒的刘汝明第68军，派出两个旅，截击萧县西北瓦子口之敌第9师团。
（五）令李仙洲第92军之139师，坚守萧县。
5月16日，到达砀山地区切断陇海路的敌第13、第16师团的坦克部队，开始沿陇海路向东进攻，接近徐州。坚守在萧县的李兆锳第139师，由于战斗激烈伤亡甚大，要求增援。此时的徐州已受到这两个方向的直接威胁。
第5战区司令长官李宗仁将军，于5月16日决定以张自忠指挥的59军、92军、第27师，在萧县、郝寨阻击敌人，5战区的部队撤离徐州战场，向豫、皖边区转移，随之发出如下之撤退命令：
（一）孙连仲之鲁南兵团守备徐州，掩护战区部队转移；
（二）汤恩伯指挥之陇海兵团（辖第20军团、第2、第68、第59、第92军及第95师）由徐州向西南亳县、鹿邑、柘城、太康、涡阳、淮阳一带转移。
（三）淮北兵团廖磊部，由宿县、固镇一带，向太和、阜阳、颖上、正阳关、凤台、寿县一线转进。
（四）淮南兵团李品仙部确保官亭（合肥至六安公路线上）、舒城、怀宁一线。
（五）苏北兵团韩德勤部确保淮阴、东海一带。
（六）挺进军石友三部在费城附近之鲁南山区，建立根据地进行游击。
（五）徐州地区后期之军事情况
渡过微山湖的敌第10师团，16日对驻于沛县的庞炳勋第3军团进行攻击，19日沛县被其占领。在沛县作战中，第3军团伤亡较大，其115旅旅长朱家麟与很多官兵一起阵亡。敌16师团在砀山东北的部队，经与74军58师174旅激战两天后，5月17曰占领了丰县。之后与第10师团在郝寨会合攻向徐州。
在徐州以东之郯城、北劳沟、南荆邑、邳县的敌第5师团，5月15日黎明发现孙连仲在该地之部队已开始后撤，随即组织追击，令坂本顺的第21旅团在右（西侧），从邳县与台儿庄之间，国崎登的第9旅团在左（东侧），从邳县至郯城之间，并列追向运河以东的瓦窑、炮车的铁路沿线地区，直至运河以西的碾庄、八义集，然后向陇海路以南、津浦路以东的双沟、渔沟、尹集、贡山集、栏杆集，迂回至徐州以南的符离集、宿县地区。
第5师团追击的部队，于5月15日晚间到达了运河东岸，遭到孙连仲后卫部队在16、17两日的有力抵抗。18日该敌渡过了运河，随即组成以“中国驻屯旅团”战车队、独立轻装甲车第12中队、野炮兵1个中队的快速追击队，由步兵第42联队第3大队长铃木茂一郎少佐指挥，18日从窑湾出发，乘汽车向西追击。20日到达灵壁西北的尹集，冲散了在该地的谭道源第22军之部队。
在追击中，第5师团之两个旅团，各又分为两路在运河以西向符离集、宿县地区前进。5月20日到达了贡山集、栏杆集，21日其先头部队已到路疃集，距符离集仅约30公里。
敌陆军的航空部队，为配合其地面部队对徐州的合围，平均每日出动达115架次。5月17日，敌航空兵团将驻北平南苑的第6重轰炸大队，前移至山东大汶口机场，使其接近徐州地区，便于连续出击。敌海空军则以30架重轰炸机，每日出动3至4次轰炸徐州地区，其中以5月13日之轰炸最为猛烈。
此时国民党军之航空部队，以郑州、洛阳、周口等地的机场为基地。
在徐州东北的敌末松茂治中将之第114师团，于5月17日令秋山充三郎的127旅团守备峄县、泥沟、棠荫地区；奥保夫少将的128旅团从峄县南进，渡过大运河，在津浦路以东从贾汪、青山泉、大吴攻向徐州。
奥保夫旅团及配属的部队，于5月18日从旧峄县出发，因距后撤的孙连仲部队主力较远，未遇到大的抵抗，当日到达了大运河北岸并进行渡河，19日向大吴、大庙方向追击。因13师团已于19日9时突入徐州城内，下午13时左右已全部占领了徐州，故114师团即在徐州以东、以北郊区集结待命，并担任这些地区之警戒。
5月17日，第5战区根据李仙洲92军在凤凰山、霸王山的阵地已被敌第9、第13师团突破，其在萧县的139师已遭敌第9师团的包围，徐州的形势已更为紧张的情况，令张自忠的59军从西面的郝寨撤至徐州作为预备队。
17日当晚第5战区司令长官部撤出徐州，乘火车至宿县统率汤恩伯的第20军团、廖磊的第21集团军，按预定计划，事先封锁了敌军各据点，在加强了战斗准备及两翼警戒与后卫的情况下，大军续续西进，强行通过了敌军后方之蒙城等地，而脱离了敌人。此时敌第9、第13、第16、第114师团已集中在徐州附近，仅第3师团在宿县地区并指挥第9师团井出宣时少将之第18旅团从南面和西北方面进攻宿县，宿县城于5月19日晨被其占领。
5月18日，韦云淞的第31军1个旅与冯治安的第77军一部，合击到达宿县附近西南方朱口的敌第3师团之一部，虽经猛烈突击但未能全歼该敌。当日上午敌第3师团以坦克、骑兵及步兵攻占了冯治安第77军的军部所在地刘台子。18日的夜间第3师团一部到达宿县城下并开始攻击，守军为171师师长杨俊昌指挥的1个团，战斗至5月19日晨，宿县被敌第3师团攻占，同日固镇桥亦被敌沿铁路进攻的4个中队攻占。
进攻萧县的第9师团主力，于5月18日上午突破92军139师约6000人的防御，当天占领了萧县，139师在作战中伤亡较大，其师长李兆锳在督战中负伤。此时刘汝明的第68军，仍在萧县西南的瓦子口一带进行抵抗。
5月19日，孙连仲的鲁南兵团一部向徐州西南撤出，大部撤向徐州东南的灵壁、五河，到达淮南后西进。同时将樊崧甫的第46军留于苏北，归韩德勤的第24集团军指挥。
敌第13师团沿陇海路以南地区东进，17日攻占了徐州以西约8公里的霸王山，19日中午即全部占领了徐州。此时第16师团则沿徐州以北的九里山东进。
在鲁西南的敌14师团主力，5月12日在濮城渡黄河时，遭到李必蕃第23师的反击。11日占领鄄城掩护师团主力渡至黄河以南的酒井隆第28旅团，此时即单独南下经郑营、阎什口、安兴集、沙土集、张表集，5月13日至柳林集，然后绕过成武向西南的苏集、阎店楼、褚庙店、程庄寨，15日至兰封以东的内黄集，炸断了铁路，18日14师团的主力与酒井隆的28旅团，在内黄一带会合。
第5战区的主力，虽于5月18日撤离徐州，但在鲁西南及豫东的第1战区之薛岳兵团仍在继续作战，以掩护第5战区的部队作战略转移。19日薛岳兵团令黄杰率第8军、24师、第187师（属李汉魂之64军）、第174旅，担任砀山至商丘的守备；薛岳自率74军、64军（缺187师，夹击在兰封的敌14师团。
（六）敌向徐州以西追击及在豫东之作战
敌寺内寿一的华北方面军司令部，在5月19日侵占徐州的当夜即向部队发出了向西追击，攻占至永城、商丘、兰封一线，并进行尔后作战准备的命令。敌第2军依此，当日作了下列的部署：
（一）第5师团、第114师团，沿徐州至宿县的津浦铁路进行追击。
（二）第16师团及配属的混成第3旅团（由关东军调来）攻占商丘。
（三）第10师团及配属的混成第13旅团（也是由关东军调来），急速前进至永城地区。
第10师团从徐州出发后，于22日到达永城，与原在该地的13师团一部会合；位于丰县的混成第13旅团也于22日到达了永城地区。25日第10师团又接到新的命令，为扩大徐州以西之占领区，继续阻止第5战区的部队后撤，第10师团以主力攻占永城以西之亳县；混成第13旅团攻占永城西南之涡阳。
混成第13旅团，于25日在涡阳与广西第7军的部队反复争夺了6天6夜之后涡阳终于被敌攻占。亳县则于5月31日被第10师团占领。此时第5战区的部队主力已撤至涡阳、亳县以西地区。
第16师团于5月21日从徐州出发，到达砀山后，与黄杰第8军102师进行了战斗，24日砀山被其攻占，26日又占领了马牧集，配属的第3旅团由鱼台向西南进攻，26日经与曹福林的55军29师86旅战斗后虞城被其占领；随之，该旅团西犯到达了商丘以北地区，策应第16师团在铁路以南的行动。第16师团26日在急速西进到达商丘以南的柳林集一带时，突遭黄杰第8军等部队的有力抵抗而被阻，在铁路以北的第3旅团进攻商丘经3天的作战，第8军的部队后撤，5月28日，商丘被敌混成第3旅团攻占。
就在敌陆军从南北两个方向接近徐州的5月18日，日本海军驻青岛的丰田副武中将之第4舰队，按攻占连云港的作战计划，离开他在青岛栈桥西北侧的舰队司令部，而从军港出海，其部队之编成为：
主队：第4舰队司令部，“足柄”号重巡洋舰，“冲岛”号敷设舰及其他小艇。
第15驱逐队：驱逐舰“薄”，“茑”、“藤”号及扫雷艇“13”、“14”号。
陆战部队：佐世保第5特别陆战队，舰船派遣陆战队。
第1航空部队：第4航空战队（使用水上飞机母舰“能登吕”号）。
第2航空部队；青岛航空部队。
沉船处理队：由第2港务部及“朝日”号船组成。
测量队：由测量船“白沙”号组成。
补给队；由“凑”号及运水船组成。
当时守备在连云港区的国民党军部队不足1000人，敌第4舰队之第15驱逐队，于5月20日在西连岛与竹岛之间的海面，对后云台山海岸港区的龙门村、海头湾、墟沟、长流沟、东陶庵、孙家山、连云港泊区进行炮击。随之，其陆战队于20日10时45分，在墟沟与孙家山之间的海岸上陆，当天占领了连云港。
日本陆军对第4舰队乘陆军攻占徐州后之有利形势，而在连云港登陆非常不满，认为这是应该由陆军占领的地方。
5月18日到达了内黄集的敌第14师团，以南北迂回经与第1战区的部队激战6天6夜之后，于5月24日占领了由龙慕韩第88师防守的兰封，一部西进控制了罗王镇车站及以北之曲兴集、黄庄、夹河滩、三义集、薛楼地区，随即遭到了薛岳豫东兵团的包围。
日军占领徐州后，其大本营根据当时在华之总兵力及下期准备进攻武汉、广州情况，随即于5月21日下令：华中派遣军转至淮河以南一线，一部返回原驻地，第13师团须配置于蚌埠以西之淮河沿岸，准备转属第2军；华北方面军与华中派遣军占领至兰封、商丘、永城、蒙城一线之以东地区。
依此，畑俊六于5月29日，今吉住良辅的第9师团在向徐州西南地区追击后，至蚌埠集中，然后返回常州、无锡、苏州一带，担任警备；藤田进之第3师团由宿县转至淮南，并占领淮南煤矿区；第13师团确保蒙城并攻占其以南之风台，控制津浦路宿县至蚌埠之以西地区。
徐州地区作战结束后的5月25日，日本天皇裕仁召见了陆军参谋总长载仁亲王、海军军令部总长博恭王，对陆、海两军完成徐州作战任务，面赐了对作战将士表示嘉勉之敕语。同日，担任徐州南北两战场指挥的寺内寿一和畑俊六在徐州会见。
依照畑俊六的命令，第3师团由宿县南移，经与李品仙的淮南兵团第48军一部战斗后，6月3日攻占了淮南煤矿，5日攻占了寿县；第13师团于4日攻占了凤台，5日，攻占了正阳关，从而控制了蚌埠以西约100公里的淮河两岸地区。
5日24日，土肥原贤二的第14师团，攻占了龙慕韩第88师防守的兰封之后，开封、郑州受到了直接威胁。因而第1战区命令在该地的薛岳豫东兵团进行反击，夺回兰封。当晚6时，薛岳向所属部队下达了夺回兰封及以西之罗王车站、围歼铁路以北曲兴集、三义集之敌的命令，主要为：
（一）商震之32军以1个旅进攻兰封西北之兰封口、三义集一线之敌，遮断其与黄河以北之联系。
（二）俞济时之74军（缺58师）与配属之第20师，在32军之南翼，进攻三义寨至兰封城附近一线之敌，断绝敌城内、外之联络。
（三）宋希廉之第71军攻占兰封。
（四） 桂永清的第27军（缺1个团）与配属的第21师、第106师，在74军之南翼，攻击三义寨以南的朱庄、丁寨之敌；
（五）李汉魂的第64军（缺187师）与配属的第58师，进攻兰封以西铁路仁的后伊王、罗王寨之敌，割断其与兰封城内之敌的联系；
（六）胡宗南的第17军团一部，进攻罗王寨以北曲兴集之敌，主力向南迂回攻击罗王寨敌军之侧后；
（七）25日18时30分开始总攻击，各部须于24日的夜间，消灭当面少数之敌，完成攻击准备。
（八）豫东兵团总司令部在25日上午7时，位于兰封以南的阳堌集。
薛岳进攻的步骤是，首先将敌进行分割、包围，然后各个歼灭。
敌14师团占领兰封前，其部队在该地区配置得相当分散。东至兰封、西至罗王车站，北至黄河岸边的夹河滩、兰封口、陈留口一线，24日攻入兰封的敌军，是14师团横山静夫大佐的步兵第2联队以及安田兼人中佐的骑兵第14联队的一部。进城仅一天，即遭到了反击，这时第14师团的编成情况是：
第14师团 师团长 土肥原贤二 中将
参谋长 佐野忠义 大佐
步兵第27旅团 旅团长 丰岛房太郎 少将
步兵第2联队 联队长 横山静夫 大佐
步兵第59联队 联队长 那须弓雄 大佐
步兵第28旅团 旅团长 酒井隆 少将
步兵第15联队 联队长 井上靖 大佐
步兵第50联队 联队长 远山登 大佐
骑兵第18联队 联队长 安田兼人 大佐
野炮兵第20联队 联队长 宫川清三 大佐
工兵第14联队 联队长 岩仓卯门 大佐
辎重兵第14联队 联队长 今村武雄 中佐
第14师团通讯队、卫生队、第一、第二、第三、第四野战医院、兵器勤务队、病马场
薛岳的豫东兵团按时于25日对敌第14师团发动进攻。攻击兰封的71军和攻击罗王车站的64军，作战极为勇猛，各部队在接到蒋介石将军5月25日“务必攻克兰封”的训令后，部队的师长、团长们都亲临第一线指挥战斗。进攻罗王车站的64军军长李汉魂，亲自选择重炮兵近距离的射击阵地并指挥战斗。
由于这两个军不畏艰险和牺牲连续进攻，并得到部分坦克和苏式CБ轻轰炸机、И－15战斗机的支援，经两天两夜激战，71军于27日凌晨2时摧毁了敌步兵第2联队在城外的阵地，攻至兰封的东门，紧接着突进至仅有土城墙的兰封城内，敌第2联队不支，弃城逃向以北的三义集，激战仅一个小时兰封即被宋希濂将军所指挥的71军夺回。
奋战在兰封以西罗王车站的64军，先以重炮兵作近距离射击，敌赖以防御的工事大部被打塌，58师、155师经奋力勇战，最后与敌近战搏斗约3小时，5月28日3时，罗王车站被李汉魂将军指挥的64军收复。
由于收复了兰封及罗王车站，这段铁路暂时恢复通车，因而原被隔断在兰封以东的42列火车及所载之大量物资得以撤回并相继西开郑州。
薛岳将军的豫东兵团，知敌土肥原贤二的第14师团司令部位于三义集，因而令74军、27军合力围攻。原为国民党军官学校教导总队、后被改编为第46师的部队，打得更是凶猛，他们在坦克、重炮兵、CБ轻轰炸机的配合下，喊着“消灭14师团”，“活捉土肥原”的口号猛打勇冲。经3天3夜的战斗，敌14师团被迫退至铁路以北的黄河南岸地区。由于伤亡过大，弹药、粮食都很缺乏，敌14师团只好收拢部队，以三义集为中心组成环形防御，等待增援，其补给全赖空投。
第14师团被围时，位于石家庄的第1军司令官香月清司中将极为紧张，他向华北方面军提出了攻占郑州、开封，以解14师团之围的建议。对此寺内寿一与其参谋长冈部直三郎研究后于5月28日确定，令第2军已在西进的第16、第10师团，混成第3、第13旅团，急速向兰封增援；此外，答复香月清司之第1军：进攻郑州，不是本战役之任务，需根据另外的命令，但依照情况可以占领至开封。
接到增援的命令后，第16师团及混成第3、第13旅团，即从商丘沿铁路两侧快速向西推进。
5月29日晚，薛岳的豫东兵团司令部在分析战况认为，部队连日战斗已克服兰封、罗王，并围歼了三义集等处敌一部，但4日来部队伤亡较大，而且敌空军仍异常活跃，黄河北岸敌独立混成第4旅团，经封丘、贯台集不时组织强渡，以图增援黄河以南之第14师团；东路增援之敌兵力较多，正经宁陵、睢县，杞县西进；在亳县之第10师团亦向柘城、太康前进，企图从兰封以南进行大迂回。
根据以上情况，薛岳依照第1战区之命令，决定停止进攻，调整部署撤离战场。
当晚令李汉魂的64军撤至兰封以南的杞县，宋希濂的71军撤至杞县以南的太康，以阻止西进之敌军。
30日令俞济时之74军后撤至开封以东的留军营车站地区，与杞县、太康构成正面向东之防御线。
31日今胡宗南的第17军团（战略机动部队）后撤至郑州。
6月1日令李测民之第20师担任开封城防，原在该地的桂永清第27军西开洛阳。商震的第20集团军转移至开封以西之中牟地区。
以后即相继将在太康的71军，杞县之64军，留军营之74军西撤至贾鲁河与平汉路之间地区。
寺内寿一接到兰封地区国民党军已西撤的报告后，6月2日决定：将在兰封的14师团归稔彦中将的第2军指挥；第2军部队向以西之中牟、尉氏进行追击；另派出一部向平汉路挺进。寺内的上述决定已超出其大本营5月21日规定的作战限制线，但他认为击溃第14师团当面之国民党军为第一要义，到达平汉线附近地区，则可为进攻武汉创造条件。
敌稔彦中将的第2军所属3个师团及两个混成旅团，按上述命令继续向西追击。
土肥原贤二的第14师团于6月6日沿铁路向西攻占了开封，7日攻占了中牟，骑兵第14联队一部于6月10日到达了平汉路，在新郑地区炸毁了一段铁路。
中岛今朝吾的第16师团及所属的混成第3、第13旅团，由宁陵向尉氏西进。6月3日攻占了杞县和通许，4日在尉氏以西地区集结。派出了第30旅团长筱原次郎少将率所部第30、第38联队共5个步兵大队，由尉氏向西经李君，于6月12日到达了新郑以南约6公里平汉路上的双泊河一带，炸坏了铁路桥。
矶谷廉介的第10师团，从亳县出发于6月3日攻占了柘城，6日占领了太康而停止前进。
当日军的北路由开封、中牟攻向郑州；中路由杞县、通许、尉氏攻向平汉路上的新郑；南路由柘城、太康攻向许昌时，郑州及平汉路沿线形势紧张，中原战局危急。为了从战略上迟滞敌人，阻止敌军西进，国民党军经多方面研究，最后决定炸开郑州以北的京口、花园口之黄河大堤，以黄水阻敌西进。
这一带的黄河河床高于平地，又值初夏涨水季节，6月9日黄河大堤被炸开后，汹涌的黄水从空而降快速奔流，使下游的贾鲁河、涡河流域之乡村、城镇，成为一片泽国。
由于黄水横流，淹了中牟、尉氏、扶沟、西华、商水一带并向下直泻，在军事上形成了广阔的大片地障，日军在这一带的追击部队立即停止。随后组织了1个工兵联队、6个工兵中队，用大批舟艇援救其在黄水中的部队，同时以飞机空投食物与救生设备前后共达62吨。位于泛滥区中心的日军，其来不及撤走的车辆、火炮、战车等均沉于水底，不少人员、马匹被水冲走，部分日军在树梢、高冈上晾晒衣物等待援救，有些则在飘浮的草屋顶上随水南流。
此时在黄泛区东岸的日军则快速后撤，到达平汉路新郑附近的日军，则就地组织防御并依靠空投进行补给，最后由东岸开来的船队全部撤回。
敌华中派遣军随之亦将在淮北平原上涨水地区的第13师团撤至淮河以南。
急流的黄水，经颖河、西淝河、涡河注入蚌埠上游的淮河，淹没了淮河的堤岸，7月13日冲断了蚌埠的淮河铁路大桥。蚌埠向北经曹老集至宿县一带，也成了一片汪洋。整个黄泛区的民众因此而横遭涂炭。
由于黄水泛滥，敌华北方面军随即停止进攻，组织援救，并对部队在黄泛区以东进行了部署。因作战中止，6月15日令从关东军调来的混成第3、第13旅团，从兰封以东的野鸡岗乘火车返回东北；稔彦的第2军指挥所于6月16日前移至商丘，指挥地面、水上、空中部队进行对泛滥区部队的救援；6月17日对在豫东、皖北之部队，进行了如下之部署：
（一）第14师团位于开封、兰封，对铁路及沿线地区进行守备。
（二）第16师团位于杞县、睢县、宁陵。
（三）第10师团主力位于夏邑、会亭集、永城附近，一部位于柘城、鹿邑、亳县、涡阳附近。
敌这一部署，主要是为了增强在这一带的陇海路以南、津浦路以西之警备，以保护这两条战略交通线与沿线之战略要点和巩固华北方面军之南部防区。敌华北方面军这一部署，直至1944年4月中旬大举进攻河南之前，除部队有调动外，其部署态势基本没有改变。以后，日军为了使开封与新乡构成铁路联系，在开封以北的和尚庄新建了铁路桥梁越过黄河，并铺通了由开封经和尚庄及黄河以北的荆隆宫、太平镇、阳武、小冀，与平汉路北段接轨。
敌以8个师团又4个旅团的兵力，经1个月的作战，付出了约两个师团的伤亡代价侵占了徐州，打通了津浦铁路，使华中、华北、东北相连，为其继续扩大侵略，造成了暂时的有利条件。
第5、第1战区，在徐州附近，以有利的地形，组织大部队进行抗击，迟滞和消耗敌人，重点打击了敌第5、第14师团，开始终避免被迫决战，最后逐步安然转移至外线，整个战役据统计共击毙、击伤敌军约32000人。
（七）华北的游击战
此时，敌华北方面军共有9个师团又5个旅团，进攻徐州动用了第5、第10、第14、第16、第114师团。留在内蒙、河北、山西、山东的仅有4个师团和5个旅团进行守备，兵力异常薄弱，其守备的部署情况为：
（一）川岸文三郎之第20师团，守备同蒲路南段太谷至风陵渡沿线地区，师团司令部位于曲沃。
（二）山冈重厚之第109师团，守备同蒲路太谷、太原以北沿线地区及正太铁路山西省境内之沿线各地，师团司令部位于太原。
（三）下元熊弥之第108师团，守备正太铁路河北省境内之东段沿线地区，并接替14师团在河南省之获嘉、修武、焦作、沁阳地区之守备，师团司令部位于石家庄。
（四）后宫淳之第26师团，守备晋北、绥远地区，师团司令部位于大同。
（五）山下奉文之中国驻屯兵团，负责平、津地区并接替第114师团对保定地区进行守备，兵团司令部位于北平。
（六）长冈宽治少将之独立混成第2旅团，守备冀北及察哈尔地区，旅团司令部位于张家口。
（七）佐佐木到一中将之独立混成第3旅团，接替第16师团在平汉路沿线地区之高邑、安阳及铁路以东之临清、大名一带的守备，旅团司令部位于安阳。
（八）河村董少将之独立混成第4旅团，接替第14师团在新乡、汤阴、汲县、滑县，濮阳地区之守备。旅团司令部位于新乡。v
（九）秦雅尚中将之独立混成第5旅团，接替第5师团在胶济铁路沿线地区之守备，旅团司令部位于张店。
敌在华北守备兵力虽然不足，但仍将较多的兵力部署于其西部的同蒲路沿线地区，达3个师团（包括驻大同的第26师团）以构成西部的屏障。因兵力不足，敌第108师团将已占领之山西长治地区放弃。
由于日军抽调较多的兵力去徐州参加作战，因而此时的华北敌后，除主要交通线之外，不少地区并无日军。此时在华北各地的共产党和八路军则发动和领导人民群众，及时恢复和建立抗日民主政权；组成各种形式的民众抗日武装力量，广泛展开游击战争，袭击敌人的据点和破坏其铁路、公路与水上交通及通讯设施。特别是河北省的易县、涞水、涞源和保定以西的山区，日军因不断受到八路军和游击部队的打击而被迫放弃了涞源等城市。由于中国共产党领导八路军及敌后广大民群众，大力发动华北敌后抗日游击战争，不断的开辟和扩大敌后抗日根据地与建立抗日民主政权，迅速发展、壮大抗日部队，这为后来在华北坚持山区及平原地区的抗战，打下了坚实的基础。
敌华北方面军在徐州作战期间，因后方空虚，不少地区遭到抗日部队进攻后无力反击又得不到增援，终日处于被围或炮击的惶惶不安状态，特别是在晋南的敌第20师团更是惊恐万状。
徐州作战开始后，第2战区根据统一部署，对山西省南部之敌进行出击。5月4日分段破坏了同蒲路。从5月12日开始，重点打击分散于同蒲路南段的敌第20师团，经1个多月的战斗，将敌压缩至铁路沿线。
遭到连续进攻而无反击能力的川岸文三郎之第20师团，最后放弃了蒲州、芮城、平陆等地，保持运城、河津、闻喜，并将主力收缩至曲沃、侯马、新绛进行固守。
敌第20师团在遭到围攻的这段期间，由于铁路已被第2战区的部队炸断不能运输，临汾等机场又不断遭到第2战区部队的炮击，空中运输线亦告中断；因而他们的粮食、弹药、医药等日渐缺乏。华北方面军此时因需集中兵力进攻徐州，无兵力可以增援，便在徐州作战最紧张的时刻——5月16日，组织空中运输部队，对20师团进行空投补给，但也未能解决1个师团的供应。特别是5、6月份，山西、河南地区连续大雨，在各地被围的敌20师团部队，因空中、地面补给中断，最后抢割附近民家未成熟的青麦度命。不少据点的日军在吃完民家的牛、马、猪、羊、鸡、鸭之后，又捕食猫狗，有的则以野莱、树叶、青草充饥。直至徐州作战结束后的6月2日，华北方面军才调驻新乡的独立混成第4旅团至临汾，6月14日又调在开封的第14师团4个步兵大队以及驻于焦作、沁阳第108师团之一部，经山西省南部的垣曲至侯马、曲沃，才解了第20师团之围。
徐州作战结束后，日军即对华北的高级指挥人员作了调动，计有：
5月25日 安藤利吉中将接替板垣征四郎为驻宿县的第5师团长，板垣征四郎于6月3日任日本政府陆军大臣。
5月30日 梅津美治郎中将，由陆军次官接替香月清司为驻石家庄的第1军司令官。
6月10日 町尻量基少将，接替铃木率道为驻徐州的第2军参谋长。
6月18日 筱塚义男中将，接替矶谷廉介为驻水城的第10师团长。
井关隆昌中将，接替土肥原贤二为驻开封的第14师团长，土肥原被调任参谋本部付。
6月22日 谷口元治郎中将，接替下元熊弥为驻石家庄的第108师团长。
6月23日 牛岛实常中将，接替川岸文三郎为驻曲沃的第20师团长。
（八）香月清司突被免职之内情
在徐州作战尚未结束的5月29日，位于石家庄的敌第1军司令官香月清司，突然接到其陆军大臣杉山元元帅给他的一份电报，大意是：从5月29日起免去贵官第1军司令官的职务，转任参谋本部付。
“七·七事变”后，日本在华新组成的作战军，计有指挥平汉路方向作战的香月清司第1军；沿津浦方向作战的西尾寿造的第2军；在上海作战的松井石根之上海派遣军；在杭州湾登陆策应进攻上海与南京的柳川平助之第10军，以及为准备进攻广州而成立的古庄干郎之第5军，以上是至1937年底，日军在我国关内战场新成立的军一级指挥机关。
“七·七”抗战开始后，苏联为反对日本的侵略，随之即对我国进行经济和军事援助并加强了远东的战备。日本为防止苏军对关东军方向发动进攻，于1938年1月13日在牡丹江市以东的爱河成立了由山田乙三任司令官的第3军；这一年7月15日又在齐齐哈尔市成立了由中岛今朝吾任司令官的第4军。
这些新成立的军一级指挥机关中，以第1军与寺内寿一的华北方面军之间的关系最不融洽，为兵力使用等问题，相继发生争执。主要有：
当1938年2月11日日本纪元节这一天，第1军按华北方面军之计划，以第14、第108、第20、第109这四个师团，用多路迂回、相互策应的作战方法攻向晋南，企图占领黄河以东、以北地区，以巩固华北方面军西侧翼之占领线时，2月14日华北方面军令该军调出两个步兵大队、一个炮兵中队与其它部队协同，进攻河北省阜平县一带的八路军晋察冀抗日根据地。
第1军为了保证进攻重点，维持后方安定，保护交通等方面的兵力已减至最低限度，若再抽出两个步兵大队去阜平实有困难，因而提出要求缓调。但华北方面军参谋长冈部直三郎以命令必须执行而未同意，且在后来3月21日于北平召开的华北方面军参谋长会议上，冈部为此指贵了第1军、并要到会的第1军参谋长饭田祥二郎少将承认错误。
但饭田以晋南作战是按方面军的命令进行，临时抽出部队将影响完成原定任务，且作战中有关兵力使用问题，也容许第一线的指挥机关提出这方面的意见为理由而反驳。
饭田这样申辩后，冈部直三郎及其作战课长下山琢磨大佐气愤之极，要求寺内作总结表态。
寺内寿一是明治维新后日本第18届政府首相寺内正毅元帅之长子，1899年11月毕业于陆军士官学校第11期，1936年“二·二六事件”后，以陆军元帅出任陆军大臣，是一个骄横、度量狭小而又讲究排场和肆意享受的人物，凡与其意见相左的如香月清司以及后来在新加坡的第25军司令官山下奉文，均被其调离。
在北平的参谋长会议上，寺内根据饭田祥二郎的申辩后指出：凡命令必须执行。并要向军司令官传达，今后对此应严加注意。
华北方面军这次会议结束后，在上报陆军省、参谋本部及下发各部队的文件中，都以典型事例指出第1军的问题。香月清司在听取了饭田祥二郎关于遭到申斥的汇报及看到华北方面军的文件后非常气愤，因而向寺内寿一写了一封从五个方面说明该问题有关情况的长信，结果信被退回。
此外，香月与华北方面军在不少较重大的问题上亦有严重分歧，如策动抗日意志不坚定将领之归顺与徐州作战兵力之使用等等。
当1937年秋，香月的第1军沿平汉路向西南之石家庄地区进攻时，其部队编成为：第6、第14、第20师团；坦克第1、第2大队、独立山炮兵第1、第3联队；野战重炮兵第1、2旅团；独立野战重炮兵第8联队等。其中第14师团的师团长土肥原贤二，他早期即随坂西利八郎中将在我国进行特务活动，在社会各阶层中建立了相当多的关系。
就在日军以空军、炮兵、坦克、步兵，从华北发动多路、大规模进攻时，土肥原通过这些关系与第3集团军总司令兼山东省主席韩复榘、布防于安阳地区的冀北保安司令石友三、第53军军长万福麟、第32军军长商震建立了联系，上述这些部队曾派出代表向土肥原作厂“恭顺”的表示。而万福麟则按土肥原的要求，在接火后由永清地区退向西南过平汉路至太行山以东的林县地区进行回避。对临清地区的蔡培德（约6万人的第二皇协军）、安阳地区的李英、李福和（第一皇协军约4万人）之策动等，已具有相当眉目。但华北方面军对这些拟归顺者怀有轻视与不信任的心理，规定了不少苛刻的条件，使香月对这项工作发生很多难处而搁浅。以后华北方面军却又要进行这项工作，但环境已有很大变化很难再进行。
再就是徐州作战的兵力使用问题，香月对华北方面军抽调平汉路高邑、安阳地区的第16师团，新乡、焦作地区的第14师团去徐州作战，而使石家庄以南及晋南地区的防守兵力空虚，结果不仅被迫放弃长治等地区，而且在同蒲路南段沿线的临汾、曲沃、闻喜、运城的第20师团，昼夜遭到再次渡过黄河返回晋南之国民党军的攻击而陷于困境。总之，因集中兵力进攻徐州，致使第1军去年攻占的河北省西部、山西省北部，今年攻占的山西省南部、河南省黄河以北的地区，顿时呈现出极不稳定的危局，各部队只能作被动的防御，再无出击和占领新地区及扫荡的能力，而华北的抗日部队则乘其机会得以大量的发展。
还有，第1军参加徐州作战的第14师团，将其部署于突出孤立的兰封、开封地区，当第2军的4个师团及配属关东军的第3、第13旅团和华中派遣军3个师团合围徐州时，国民党军约60个师的大部骤然从徐州向西突围，这些突围部队为清除西去的障碍，而围攻了孤立于开封地区的第14师团，致使该师团遭到重大的损失。对此，香月认为寺内寿一在巩固华北占领区的用兵方面缺乏通盘考虑，而在徐州作战的部署上则又顾此失彼。
香月等对华北方面军的领导者及机关参谋人员口大气粗，动辄训斥部队很不满意。按香月清司的说法，华北方面军对他的指挥，犹如对下士官那样。在其他方面，香月对调出其第一线部队之机动数的弹药，对第一线部队指挥官们视察战场时所用的全为旧式性能差的“モ式”、“ス式”飞机，而华北方面军的参谋们至部队有时则乘用新式性能较好飞机；对部队到了冬季有的还未发到棉衣，而“华北方面军”司令官、参谋长、课长、参谋，甚至勤务人员则早已穿上新的、有的还是高级防寒服；对华北方面军司令部除徐州作战时前移至济南外，其他时间一直居住于安闲的平津地区，很少至第一线部队视察，艰苦危险的地区更是少去；对人事制度上的用人存有偏私不公正及现役军官和后备役军官在战场上不一视同仁的做法等，都有不满的看法。
总之，由于香月清司对华北方面军有着众多的不满，因而在紧张的徐州会战还未结束的5月29日，即被免左第1军司令官的职务而转任参谋本部付，随之在7月间又被编入预备役。
继任第1军司令官的为日本陆军次官梅津美治郎。
