武汉广州失守后，抗战形势发生了重大变化。日本帝国主义“速战速决”占领全中国的迷梦破灭了，被迫改变战略方针，基本结束了大规模的战略性进攻，转入持久作战的态势，中日战争进入相持阶段。在这一时期中，由于日本对国民党实行以政治诱降为主、军事打击为辅的方针，使国民党正面战场出现了错综复杂的情况。在局部战场上，国民党军队有过认真的抵抗，在整体上则采取保守避战的方针，致使大片国土又相继沦于敌手。
南岳会议与武功会议
日本在占领武汉、广州后，其在华兵力已达23个师团和20个混成旅团（每两个混成旅团可折算为一个师团），占其全国兵力的3／4强。随着占领地的扩大，越来越多的野战师团转用于城市及交通线的守备。日本大本营将在华日军分别列为“治安地域”和“作战地域”。
用于治安地域的兵力为：
华北：9个师团、12个混成旅团。
长江下游：4个师团、4个混成旅团。
用于作战地域的兵力为：
武汉地区：6个师团、2个混成旅团。
广州地区：4个师团、2个混成旅团。
以上材料表明，日军用于正面战场作战的兵力，只大约相当于后方治安地域兵力的半数，它要在正面战场发动大规模战略进攻已感力不从心。因此，日本大本营决定，“强化长期持久作战的体制”，“确保占领地区治安”，并特别向在作战地域的部队提出“切戒因不注意而将战面扩大”。随后，日本军事当局又具体规定武汉日军的作战地域为安庆、信阳、南昌间的地区；广州日军的作战地域为惠州、从化、清远、北江及三水下游两江地区，并严格规定“如有越过前述各条所揭之地域而行地面作战时，则另以命令行之”。
国民党根据进入相持阶段后的形势，着手制订新的指导方略。1938年11月和1939年1月，蒋介石在湖南南岳和陕西武功先后召开军事会议，检讨抗战以来的作战情况。蒋介石在两个会议上都作了长篇讲话。他说“武汉退军、岳阳失守后，抗战进入第二期”，“第二期抗战就是我们转守为攻，转败为胜的时期。”关于如何转败为胜，蒋介石提不出有效的办法，只要部下去研究曾国藩、胡林翼破太平天国的史迹，“来推求吾人转败为胜之道”。同时他又不知所云地提出了“废物利用、废人利用、废时利用、废地利用”的口号。 会后，军事委员会政治部部长陈诚在重庆的记者招待会上概括介绍了南岳、武功军事会议的主要内容。他说：“大要可以说，第一期是纯粹的军事，第二期则政治将与军事同时进行，这是两期不同之处。至第二期工作的原则，约有三项：（1）军事系统的调整，（2）加强在敌人后方的武力，（3）调训作战的部队。”关于第二期作战的战略，陈诚亦有如下说明：“在一期作战，我之战略，系以空间换取时间，将敌引诱至有利地带以待时机，实施反攻；二期作战之战略，乃须变敌后方为前方，积小胜为大胜”，“要在敌后方展开游击战”。
南岳、武功军事会议决定在军事上采取若干措施：
1．军队进行整训。将全国军队分三期轮流整理训练，其做法是以1／3军队在前方作战，1／3在敌后方游击，1／3到后方整训，然后依次轮换，每期整训时间为4个月，一年之内将全国军队整训完毕。
2．重新划分战区。根据已经变动了的敌我态势，对原来划定的战区进行了调整：
一战区：豫北及皖北，司令长官卫立煌，辖12个步兵师，1个步兵旅，1个骑兵师，1个骑兵旅（特种部队未列入，下同）；
二战区：山西及陕西东北部，司令长官阎锡山，辖32个步兵师，14个步兵旅，5个骑兵师，3个骑兵旅；
三战区：苏南、皖南、浙闽两省，司令长官顾祝同，辖22个步兵师，2个步兵旅；
四战区：两广，司令长官张发奎，辖18个步兵师，2个步兵旅；
五战区：鄂豫皖三省交界处，司令长官李宗仁，辖34个步兵师，1个骑兵师，1个骑兵旅；
八战区：甘肃、宁夏、青海、绥远，司令长官朱绍良，辖6个步兵师，9个步兵旅，4个骑兵师，4个骑兵旅；
九战区：赣西、鄂南及湖南，司令长官陈诚（薛岳代理），辖52个步兵师；
十战区：陕西，司令长官蒋鼎文，辖9个步兵师，1个骑兵师；
鲁苏战区：苏北及鲁南，司令长官于学忠，辖7个步兵师；
冀察战区：河北及察哈尔，司令长官鹿钟麟，辖5个步兵师，1个骑兵师。
以上材料表明，国民党军队的主力在第二、三、五、九战区。以2个旅折合1个师，这4个战区的部队占了10个战区全部军队的70％强。二战区、鲁苏战区、冀察战区处于敌后，这3个战区的军队占10个战区全部军队的24％。
3．明确行营与战区的关系。在南岳军事会议前，已在桂林、天水两地设立军事委员会委员长行营。南岳军事会议确定天水行营负责指导北方各战区，桂林行营负责指导南方各战区，使南北两战场的指挥得到加强。
4．减少军队指挥级数。国民党军队机构重叠，从军事委员会到战略单位的师一级，要经过战区——兵团——集团军——军团——军等五级，级数太多，上下阻滞。南岳军事会议决定废除兵团、军团两级，将战略单位由师提高到军，使指挥趋于灵活。
5．设立战地党政委员会，直属军事委员会，在各沦陷区设分会，负责战地党务与政务，包括发动民众、对敌进行政治、经济、文化斗争等。
南岳、武功军事会议的一些军事决策，有一定的意义与作用。但它并没有能够从根本上解决持久抗战问题。毛泽东在同年5月发表的《论持久战》中，已将抗日战争分为战略防御阶段、战略相持阶段和战略反攻阶段，而不像蒋介石在南岳军事会议上的讲话那样机械地划分第一阶段为防御战，第二阶段为进攻战，而是指出：在第一和第二阶段中，中国军队应实行外线的速决的进攻战与内线的持久的防御战相结合的战略方针。到了第三阶段，则实行战略的反攻战。而蒋介石的“反守为攻”“积极攻势”等都没有从战略与战术上加以分别，因而他的军事思想是模糊的。这种模糊的思想在第二次南岳军事会议上继续着。
第二次南岳会议（又名江南战场各战区党政军联席会议）举行于同年冬，首次长沙会战结束之时。蒋介石在会上夸大了自己的胜利和日军的失败，轻易作出了“敌人实在疲弱不堪”，“我们进攻的时机已到”的结论，提出“防御的战略乃是第一期——前期抗战的战略，现在进到第二期——后期的抗战”，“要开始反守为攻，转静为动，积极采取攻势”，这就脱离了相持阶段的实际，同第一次南岳会议一样，仍然没有把战略上的防御与战术上的进攻加以科学区分。
国民党也对游击战作了一些部署，在两次南岳会议及武功会议上都提出了游击战问题。开展游击战争主要是在第二、第三、苏鲁、冀察四个战区。
第二战区（山西）的游击区建立于中条山、霍山，并部分占领了吕梁山和太行山。阎锡山在日军进攻下，惊慌失措地将二战区指挥机关迁往陕西东部的宜川县秋林镇。山西境内被日军击溃的国民党军队曾一度受二战区副司令长官朱德指挥。1940年3月，军事委员会下令“凡指定守某一部分国土之部队，在该部分国土失守后，不得退却，即留该地大规模游击战。” 这一命令对于敌后游击战有一定作用。
第三战区司令长官顾祝同指派一部分正规军担任游击任务，划分了三个游击区，命令刘建绪集团军所属李觉一个军并配合保安团之一部，担任浙赣线与杭甬线第一游击区的游击任务；罗卓英集团军所属王东原军担任长兴——宣城公路南，杭州——徽州公路北第二游击区的游击任务；唐式遵集团军所属潘文华军担任宣城——芜湖公路两侧第三游击区的游击任务。
冀察战区司令长官鹿钟麟，1938年秋在河北敌后建立了省政府，高树勋、石友三（后投降日军）两个军进入冀南，朱怀冰、庞炳勋（后投降日军）两个军进出于太行、中条山地区。
苏鲁战区的主要游击区在鲁南。于学忠率一个军曾与日军战于莒县。
其他，如第一、第五战区等，也都有一部分正规军被指定进行游击战。
但以上这些游击军根据国民党当局的命令，实际上主要从事监视八路军、新四军的活动，不断进行反共摩擦，甚至大规模向八路军、新四军进攻，受到全国舆论的同声斥责。
长沙大火
抗日战争期间，国民党政府以作战需要和避免被日军利用为理由，破坏重要城市中和军事有关的建筑和设施，实行所谓“焦土抗战”。武汉沦陷后，蒋介石退到了长沙。在他召集的国民党军政要人会议上，命令湖南省主席张治中在临近战争时破坏长沙市区。
1938年11月12日，日军攻占岳阳，迫近新墙河，距离长沙还有130公里。蒋介石认为日军即将进攻长沙，于12日上午9时密电张治中把长沙全城焚毁。长沙警备司令、复兴社的重要成员酆悌派警备第二团团长徐昆担任总指挥，把所属士兵编为3人一组，派出100个组去各处放火。张治中也对湖南省政府保安处处长徐权作了面示。
12日深夜，长沙街头遍布三五成群的警备队，他们手里提着汽油桶和小火炉。13日凌晨2时半左右，长沙城内最高处天心阁起火，瞬间，全城的火柱便接二连三地升起，警备队撞门的撞门，开桶的开桶，把点着火的木柴向居民房顶或屋内抛掷。酆悌、徐昆、徐权和警察局长文重孚等则乘车监督军警及便衣队纵火。当时，长沙居民都已经入睡，忽闻起火，以为是普通火警，不以为然，出门一看，只见长沙城内火光冲天，浓烟滚滚，东西南北各门都燃烧起来，长沙成为一片火海，才知事态严重，以为是日军来了，陷入了极大的恐慌和混乱之中，他们拖儿带女，背着老人，扛箱抬柜，像潮水一样向外逃散，公路上塞满了逃难的居民，杂乱一片。长沙南门外的伤兵医院也起了火，被烧着的伤病员们惨叫着在地上乱爬，抓住护士不放，一些女护士就这样与伤病员一起被活活烧死，其情景惨不忍睹。到13日早晨，火势仍然很猛，长沙全城已焚毁了2／3，烧了100多万户人家。一夜之间，名城长沙断垣残壁到处可见，繁华街道满目疮痍。
13日，第九战区司令长官陈诚赶到长沙坐镇，但是，日军并未进犯长沙，于是群情鼎沸。蒋介石为了推卸责任，掩盖自己的罪行，一面令国民政府发给长沙市民抚恤金10万元，一面下令“撤查”肇事祸首，交军法会审。11月20日宣布了处分：长沙警备司令酆悌、警备第二团团长徐昆误信谣言，惊慌躁切，辱职殃民，罪无可逭；省会警察局长文重孚未奉命令放弃职守，皆判处死刑。湖南省政府主席张治中用人失察，防范疏忽，革职留任，责成善后，以观后效。保安处长徐权惊慌失措，动摇人心，革职查办。蒋介石企图以此平息人民的愤怒。
长沙大火给长沙人民带来了深重灾难，但人们并不知道给他们造成这场浩劫的祸首正是蒋介石。流离失所，无家可归的长沙民众悲愤填膺，把仇恨的矛头指向张治中，张治中的政敌则写诗文进行咒骂和讥讽。张治中当了蒋介石的替罪羊。几十年后，他在回忆录中写道：“长沙发生大火，各方面尤其党内平日不满意在湖南倡导社会改革运动的顽固分子对我的攻击更甚，我总不置一词，而中共朋友及为我解释，给我以慰藉。”
1939：武汉会战后的余波
1939年，国民党正面战场的作战比较频繁，规模较大的有3月南昌会战，5月随枣会战，9月第一次长沙会战，11月桂南会战等。日军所发起的大规模进攻，除桂南会战外，都是为确保对武汉的占领所采取的行动，实际上是武汉会战后的余波，并不是重大的战略进攻。
占领南昌本是在日军进攻武汉时就企图实现的目标，当时由于国民党军队的顽强抵抗而未能得逞。占领武汉后，日本大本营命令第十一军以武汉、九江为基地，保障长江下游水运。为此，日军于3月17日以十一军的5个师团兵力进攻南昌。中国守军共29个师，近30万人。按照抗战以来双方作战的经验，日军一个师团一般需要中国军队8—10个师的抗击。南昌会战的力量对比，显然远远未达到这一比例。交战10天，南昌便失守了。
4月16日，国民党军事委员会下令发动“四月攻势”，第九战区奉命反攻南昌。下旬，九战区集中了10个师兵力，向南昌、奉新、高安日军进攻。日军增援固守南昌，中国军队第二十九军军长陈安宝率第二十六师西渡抚河，5月5日克复南昌车站和飞机场，袭击南昌的城防工事，与日军展开了白刃战。日军凭藉优势炮火及飞机支援，并以汽车输送有力部队反击，中国军伤亡极重，军长陈安宝殉职，师长刘雨卿负伤，攻势受挫。5月9日，中国军队奉令停止攻击，全线恢复原态势。
5月的随枣会战亦是日军为确保武汉侧背安全而采取的军事行动。在“四月攻势”中，中国第五战区军队曾向平汉铁路南段日军进攻，同时将第三十一集团军由湘北调到湖北枣阳，加强第五战区的兵力。这使日军意识到武汉存在威胁，便抽调三个师团又一个骑兵旅团，集中于鄂西北方面，巩固其武汉外围。4月30日，日军开始进攻，5月7日，进占了枣阳，12日，陷唐河、南阳和桐柏，三面包围枣阳以东的中国军。中国军主力遂向北撤退，同时将一部留在大洪山，另一部留在桐柏山，另派襄河两岸的部队截击日军的后方。5月中旬，第五战区集中的兵力已达42个师，约40万人，开始反攻。日军伤亡13000余人。中国军先后克复新野、南阳、唐河、枣阳、桐柏等地。5月20日，双方恢复原态势，中国军在襄河东岸配置一部兵力与日军保持接触，其余部队他调守备整训。
1939年9月3日，欧洲战争爆发。日本帝国主义在这一新形势下，急于解决中国战事，以便与德、意法西斯配合从事更大的对外军事冒险。当月，日本大本营命令组成中国派遣军总司令部，统一指挥在华陆军（不包括关东军）。侵华派遣军总司令部成立后，即按照其政府所决定解决中国问题的方针，除加强对抗日根据地的“扫荡”外，对国民党政府进一步进行诱降活动和一定的军事压力相配合。第一次长沙会战就是在这时发生的。1939年9月14日，日军5个师团、1个独立旅团及长江舰队舰艇300余艘，海军陆战队1个联队，飞机100多架，化学兵若干队，合计10余万人，分由赣北、鄂南、湘北三方面同时进犯。赣北之敌2个师团向修水、平江进攻，鄂南敌人1个师团亦指向这一地区，企图将中国各战区中兵力最多的第九战区部队的主力歼灭在这一地区。在这同时，湘北之敌2个师团则直下长沙。国民党军事委员会确定的方针是避免与敌在修水、平江一带决战，应将敌人诱至长沙加以聚歼。但是，双方的以上指导方略，“均为一厢情愿之指导”， 日军在推进到长沙外围捞刀河附近后，因所带粮弹已快用尽，十一军司令官冈村宁次就下令撤退。10月4日，退过汨罗江。第一次长沙会战结束。
11月，国民党军事委员会因部队第一、二期整训已结束，徐州、武汉会战中的减员已得到补充，决定将这批部队补入直接与日军对峙的第二、三、五、九战区，发动一场大规模的冬季攻势。军事委员会命令以上四个战区为主攻，其他战区也应积极配合发动进攻。11月下旬和12月上旬，各战区先后投入进攻。冬季攻势的突然发起，使日军感到震惊。日本军方记载：“12月12日，中国军横亘第十一军之正面一齐来袭，日军因未备有机动兵团，故各兵团实施频繁之抽调转用，东奔西走，于翌年1月20日始得平息，此其间交战1340次，直接交战之中国军达55万人，中国军攻势规模之大，其战意之旺盛，行动之积极固执，为从来之攻势所未见，日军虽获战果，但损害亦复不小。” 冬季攻势给了日军比较沉重的打击，甚至在日本军方的高层指挥官中也笼罩了失败的阴影。据日本陆军大臣俊六在1940年4月19日的《元帅日记》中记载：“本年初，总参谋长板垣中将进京时，谈到中国军队在冬季攻势中出乎意料的坚强和我军的苦境，未来将是一种勉强维持的情况。”
为什么国民党在1939年1月将战略重点由抗日转向反共以后，仍能有这样的作战表现呢？对于国民党军队的广大官兵来说，这是他们爱国心的表现，而对于国民党最高层来说，这是当时日、蒋、汪之间微妙的关系所造成的。
日本对华新策略的主要点是由过去对国民党以军事打击为主改为以政治诱降为主、军事打击为辅。而政治诱降的具体内容在开始时是采取弃蒋择汪的态度。汪精卫投敌后，全国掀起了讨汪怒潮，为此，蒋介石自然不能不作出区别于汪精卫的姿态。尤其是汪精卫于1939年4月1日发表了《举一个例》一文，揭出了国民党国防最高会议第54次常会的记录，说明蒋介石也早就主张与日本谈和，揭了蒋介石的老底。这更逼得蒋介石必须表现出抗日的坚决性。但在这时，抗日终究已不是国民党政策的重点，结束抗战以对付共产党是国民党在进入相持阶段以后的中心任务。为此，就在蒋介石下令发动冬季攻势的同时，他派出假“宋子良”在香港与日本军方的代表进行秘密会谈。这一会谈已经就“共同防共”问题达成了协议，几乎实现蒋介石、汪精卫、冈村宁次“三巨头”的直接会晤。表明蒋介石正在着手进行政策重点的转移。而颇具规模的冬季攻势，无非是为了向日本表明，比起汪精卫来，自己是有力量的，从而抬高自己在与日本进行谈判中的身价。
日军在1939年中所进行的有限度的进攻，其战略目的除了要巩固对武汉这一战略枢纽的占领以外，还围绕着切断中国国际交通线这一战略意图进行。继占领广州、切断了经由香港通向中国内陆的国际交通线后，1939年夏，又对汕头、潮州采取了攻势。汕头在华南是仅次于广州的大港，是外国船舶集聚的商港，广州失陷后，国民党把汕头作为对外联系的重要基地，经潮（州）韶（州）公路运送了相当数量的军用物资。汕头地区又是南洋华侨眷属的主要所在地，侨汇款额很大，日本视其是“滋润中国抗战力量的源泉”，因此，“在强化封锁华南沿岸的同时，还有获取对华侨进行谋略工作据点的必要。” 6月6日，日军大本营下令攻占汕头一带。20日，日军从马公出击，次日在达濠岛东岸登陆，接着，日军为切断国民党军的退路，下令部队迂回，向汕头背后攻击前进，国民党军队不战而退，汕头遂陷于敌手。25日，日军溯韩江而上，于27日占领了潮安。至8月14日，日军“几乎未遭敌之抵抗当日即占领深圳”，翌日又占领了沙头角一带。
日军占据了上述地区以后，又向南宁发动进攻，以切断从“桂林经南宁、镇南关入越南的中国国际交通线，并为海军飞机提供轰炸中国西南抗战后方的基地。11月13日，日军第二十一军以第五师团为主力，在海、空军掩护下，分乘70多只运输船从海南岛的三亚港启航，于15日在钦州湾登陆，迅速向北推进。当地守军6个师向邕江北岸败退。军事委员会乃急令第五军由湖南衡山、第九十九军由湖南湘潭和贵州贵阳、第三十六军由重庆及湖北当阳驰援南宁。但日军已在中国援军到达前，于24日上午从南宁市南面强行渡过邕江，一举突入南宁市。南宁失陷后，军委会桂林行营主任白崇禧急忙空运杜聿明的机械化第五军到宾阳，确保昆仑关附近山地。但第五军尚未集中完毕，昆仑关已于12月4日失陷。
桂林行营决定进行反攻作战收复南宁。12月16日，担任桂南会战督军的军政部长陈诚和白崇禧作了攻击部署：命夏威任东路军总指挥，攻击钦宁公路以东地区；徐庭瑶任北路军总指挥，攻击昆仑关一带；蔡廷锴任西路军总指挥，攻击高峰隘以西地区，17日开始总攻击。北路军经过四昼夜的激战，击退增援日军，将昆仑关包围。杜聿明第五军担任昆仑关主攻。由于关前山路狭窄，机械化部队无法展开，敌人凭借险要地形发挥了密集炮火的威力，中国军队伤亡惊人，冲在最前面的荣誉第一师13000人在被新编第20师替换下来时，只有700余人了。但中国军队仍像潮水般涌向关前的各座山头。终于在31日攻克昆仑关，全歼敌人1个旅团，旅团长今村毙命。1940年1月2日，东西两路军向南宁逼近。4日，北路军攻克昆仑关以南的九塘，日军伤亡达1100多人。2月1日，从广东增援的日军1个师团到达，日军再次发动进攻。中国军队后续兵团亦先后赶到，计有第十六、二十六、三十五、三十七、三十八等5个集团军，由第四战区司令长官张发奎指挥桂南作战。2日下午，日军迂回至中国军队后方，攻占宾阳，并再度占领昆仑关。3日，中国军队一部克服甘棠和古辣，截断日军后路。24日，再度夺回昆仑关。敌以一部守南宁，主力则由钦州湾上船撤退。桂林行营举行会议，认为由河池经由田东入越南的新的国际交通线即将开辟，目前必须掩护新的国际交通线，决定放弃反攻南宁，改守忻城、柳州、浔州等地。桂南会战遂告结束。同年11月，南宁日军亦全部撤走。
在太平洋战争爆发前夕
1940年，正面战场比较沉寂。除了在5月间日军进攻宜昌，国民党军队进行了比较有力的抵抗，最后仍失去了长江的锁钥宜昌城以外，别无大的战事。倒是日、蒋之间在香港进行的秘密谈判十分频繁，直到9月才由于新任陆相东条英机反对前任的这一做法而下令停止。在这一年中，日本以对西南后方的轰炸代替前线的进攻。“五三”“五四”的重庆大轰炸，市民死亡4400余人，受伤3100余人。日本飞机甚至曾在成都机场降落，飞行员离开飞机在跑道上蹓跶，而守机场的国民党军队对此竟毫无反应。
与对日作战的沉寂状态作对比，这一年国民党的反共活动愈演愈烈。7月，国民党当局提出共产党的抗日武装必须全部撤到黄河以北。10月19日，这一无理要求又以正、副参谋总长何应钦、白崇禧名义，正式发布命令，强令共产党执行。国民党这种反共行径受到日本的注意。日本中国派遣军总司令部曾在给其大本营的一份报告中说：“中国派遣军，在当前密切注意国共相剋的动态，及时地利用有利的机会，做为解决中国事变转折点。” 并说：“这些事实，充分说明今后治安肃正的对象，无疑是共产党势力。”
1941年，形势发生了变化。4月，日本与苏联订立了中立条约；6月，苏德战争爆发。这两件事，在一定程度上解除了日本对北方的恐惧，向南洋扩张的方针开始放胆实施。因而，它更急于解决“中国事变”，以便从对华战争的泥沼中抽出脚来。日本御前会议制定了《中国事变处理纲要》，提出要“用一切手段力谋摧毁中国之抗战意志，迅图其屈服”，并决定逐年从中国战场抽走兵力，1941年要从原来的72万军队减少为65万，1942年再减到55万。中国派遣军总司令部在接到上述命令后，决定要在兵力尚未大量减少时，抓住机会对国民党施加军事压力，“实施灵活的速战速决的作战”。于是，在这一年中，正面战场一变上一年的沉寂状态，发生了豫南、上高、中条山、第二次长沙会战等4次大的会战。
豫南属第五战区，守备的正面横亘鄂豫皖三省，长达400公里，与武汉日军第十一军的7个半陆军师团、1个骑兵旅团共约16万人相对峙。1941年1月23日，日军首先在鄂北襄河两岸发起攻势，以掩护其主力在豫南的行动。25日，日军以3个师团以上的兵力在豫南的平汉路两侧展开，分三路北进，寻找五战区主力决战。五战区以1个师节节抵御，阻滞敌人行进的速度，主力向侧翼转移，日军先后占领确山、驻马店、遂平、上蔡，一直未捕捉到中国军队主力，就改向枣阳迂回，企图将汤恩伯集团军的2个军加以合围和打击，不料再次扑空。乃于2月2日开始撤退。7日，恢复战前态势。
上高会战发生在南昌以西的上高、高安一带。自南昌被敌占领后，罗卓英集团军在这一带与日军对峙。3月15日，日军以2个师团、1个旅团发起进攻。22日，日军第三十四师团及第二十混成旅团被国民党军队围于上高东北地区，激战3日，日军拼死突围，在撤退途中再次陷入中国军队的重围。“此役先后14日，敌伤亡万人。”
1941年5月，日军又对晋南中条山地区的国民党军队发动进攻，称中条山战役或晋南会战。
中条山脉横亘于晋南地区，它俯视豫北、晋南，屏障洛阳、潼关。第一战区卫立煌部16个师，以中条山为根据地，时常袭击位于同蒲铁路沿线狭长地带的日军各据点。因此，日军先后进攻中条山达7次。1941年春，日军从山东、河北、晋北、赣北等地调集大批军队，凑成7个师团，共约10万人。4月19日又从关东军调来轻轰炸机、侦察机、战斗机等机种共12个中队，担任空中配合，发动对中条山的第8次进攻。敌我兵力为一与二之比，实际战斗力差距十分悬殊。
第一战区为确保晋南战略要地，以主力7个军的兵力配置于宽约170公里，纵深约50公里的中条山区内，前依险峻之山隘，背负黄河之湍流，阻止日军进攻。
5月7日，中条山外围的日军以绝对优势的兵力，从东、北、西三个方向发起进攻。
北路日军第四十一师团及独立第九旅团，首先以中央突破的战法直指垣曲。第四十三军与日军激战至8日凌晨，正面阵地被日军突破，垣曲遂于8日黄昏失陷，驻守中条山的部队被日军截为东西两部，联络断绝，无法协同对日军发动攻势。9日和10日，占领垣曲的日军分别向东、西推进，东进之一股于12日与西路日军汇合；西进之一股则于11日攻占五福涧，进而控制了黄河北岸各渡口。
在有空军助战和使用毒气的优势敌人的进攻下，中国军队纷纷溃败。当卫立煌下令部队转移时，因中条山各山口及黄河渡口被日军封锁，大部队无法突围，只得化整为零，分散撤出战斗。
中条山战役从5月7日开始到27日结束共21天。日军作战指导的特点是彻底集中兵力，其总人数仅次于淞沪、武汉两会战，比太原会战的兵力还多。 在垣曲一战中，日军与中国军队的兵力对比大致为1∶0．7。为了消灭中国军主力，日军实施了双重包围、切断作战的战法，使背负黄河的中国军队机动困难，联络中断，补给不足，形成各自为战，终难持久。中条山会战中，中国军队的损失是惨重的，据《抗日御侮》一书记载，“部队损失在半数以上”；据日本方面的统计，国民党军死亡约42000人，被俘约35000人；日军毙命673人，伤2292人。
当日本大本营积极策划南进时，它判断中国军队可能会发动对武汉的进攻，以牵制日军的行动，因而日军以攻为守，决定再一次进攻长沙城。八月下旬，它秘密调集驻浏阳的第三师团、钟祥的第四师团、宜昌的第十三师团一个联队、赣北的第三十三师团一部，连同当地部队2个师团，共12万人，兵力超过了第一次长沙会战时的一倍。参加这次会战的中国军队共14个军。9月6日，日军开始进攻。中国军队利用新墙河、汨罗江、捞刀河等天然屏障进行防御，战斗十分激烈，但由于第九战区在指挥上不适当地逐次投入兵力，未能形成优势，加上战区司令部通过电台下达的战斗命令一再被日军截获和破译，使日军对中国军队的行动了如指掌，因而中国军队尽管官兵作战相当英勇，仍然遭到十分严重的损失。在参战的14个军中，有第四、十、二十、二十六、二十七、五十八、七十四等7个军被击溃，基本丧失战斗力。幸而第六战区（宜昌失守后为保卫长江上游而新成立的战区）为配合长沙会战而发起了对宜昌日军的猛烈进攻，起到了牵制日军的作用。进攻长沙的日军于10月1日开始撤退，8日撤过新墙河以北，恢复战前态势。第二次长沙会战以国民党军队的失败而告结束，但国民党当局却在事后大肆吹嘘“第二次长沙大捷”，宣称歼灭敌人4万多人。