太原会战
一九三七年夏末；日军率领15万大军开始进军山西 太原 太行山一带 企图占领山西 陕西两省后攻取延安 国民党政府命阎西山 傅作义率本部20万大军联合朱德等八路军部5万余人共同驻守太原
1937年9月,在日本关东军参谋长东条英机指挥下的关东军察哈尔兵团（后称蒙疆兵团）在多伦设立指挥部，以四个旅团附有伪蒙军九个骑兵师由察哈尔（分内蒙古东南部）沿平绥路进犯蒙疆。平汉路之日本侵略军第五师团在师团长板垣征四郎指挥下，由怀来经蔚县、涞源向保定策应作战。
中国方面，国民政府第二战区以各一部在蔚县、平型关间及天镇、阳高进行抵抗，以主力在大同附近集结，准备在聚乐堡与日本侵略军决战。日军自九月五日向西进攻至二十四日，仅二十天，便占领了天镇、阳高、大同、集宁各城市和大片地区。天镇作战失利，追查责任，第六十一军军长李服膺伏法。
大同失守后，国民政府第二战区接着组织平型关战役，其主力撤至恒山内长城一带防守，国民革命军第六十一军防守茹越口，国民革命军第三十五军撤至雁门关阵地，国民革命军第十七军、第七十三师及第十五军退守平型关、团城口既设阵地，国民革命军第十八集团军第—一五师进出平型关外，遮断日军后方供应连络线。
日军蒙疆兵团之一部于九月二十一日陷商都、丰镇，续向集宁进攻，其主力攻陷应县、山阴、左云、右玉、平鲁、凉城等地，再向内长城线进攻，以策应第五师团作战。二十八日突破茹越口，中国守军第二零三旅旅长梁鉴堂殉国。日军进陷繁峙，威胁平型关守军后方，第二战区各部遂于三十日夜撤向五台山、代县之线，平型关战役结束。
应第二战区司令长官阎锡山请求，国民革命军第十四集团军总司令卫立煌率蒋介石嫡系部队第十四军、第九军、第八十五师、独立第五旅等部，由石家庄赶来太原以北增援。十月十日卫部集中于忻口附近，会合原第二战区各部，区分为三个兵团。刘茂恩所指挥的国民革命军第十五军、第十七军、第九十四师为右翼兵团。以王靖国为总指挥、郝梦龄为前敌总指挥、陈长捷为前敌副总指挥所指挥的国民革命军第九军、第十九军、第三十五军、第六十一军为中央兵团。李默庵所指挥的第十四军所属第十师、第八十三师、第八十五师及晋绥军第六十八师、第七十一师为左翼兵团，归第二战区前敌总指挥卫立煌统一指挥。于十月十二日在忻口以北龙王堂、界河铺、大白水、南峪之线占领阵地，进行忻口战役。
日军主力于十月八日后相继攻陷崞县、原平，十三日开始向忻口阵地攻击。中国军队坚守阵地，进行反击，激战至十四日，第二十一师师长李仙洲负伤，独立第五旅旅长郑廷珍及继任李继程接连阵亡，至十六日，前总指挥兼第九军军长郝梦龄、第五十四师师长刘家麒壮烈殉国，官兵伤亡极重，战势呈胶着状态。
十月上旬，日军第二、第二军主力向正定钳击，形势严重。第一战区抽出第一军团、第十四军团、第三军、第三十八军等部，转用于娘子关占领既没阵地，归第二战区副司令长官黄绍竑统一指挥。
日军陷石家庄后，长驱南进。仅以其第二十师团之一部向娘子关进攻，策应其第五师团之攻势。十一日后进攻井陉、砭驴岭，中国守军第三十八军第十七师迎击。十四日突进苇泽关、旧关，被第一军团、第三军包围，消灭甚多，困守数据点，赖空投补给。惜中国军队火力不足，未能将其全歼，围攻至二十二日，日军仍负隅顽抗。
十月二十一日，日军被迫抽调第二十师团全部及第一零九师团一部由冀南回援，第二十师团对娘子关再兴攻击，第一零九师团由横口车站向测鱼镇、南漳城前进。中国军队第三军及增援之第四十一军调集未毕，迎击失利。娘子关侧背暴露，退守平定。第二十师团于二十六日陷娘子关，三十日进平定，第一零九师团进至昔阳，平定、阳泉相继失守，日军进逼太原。
第二战区司令长官阎锡山命傅作义守卫太原。忻口各部队为免于被围，于十一月二日夜开始撤退，转移太原北郊，终以东山失陷，乃渡汾河西撤。娘子关方面撤下部队到达太原，日军已对太原形成包围，只好分路南移或西渡汾河。
十一月六日，日军第五师团和蒙疆兵团向太原阵地进攻，八日由北城突入，守军向西山突围，太原陷落。日军九日陷交城，接连陷祁县、平遥后停止。中国军队退守子洪镇、韩侯镇、兑九峪。此次战役日军阵亡2.2万,中国军队死亡人数在7万以上至此太原会战结束。
徐州会战
徐州会战是1938年1月至5月，中国第五战区部队与日军华北方面军、华中派遣军各一部，在以江苏省徐州为中心的津浦（天津至浦口），陇海（宝鸡至连云港）铁路地区进行的大规模的防御战役。
1937年12月，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60万人会战日军30余万,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。
徐州以南地区作战
1938年1月26日,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。
徐州以北地区作战
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。
台儿庄地区作战
台儿庄在山东峄县东南，紧靠大运河向西拐弯处的北岸，既是运河水运码头，又是沟通津浦铁路和陇海铁路联络的临(城)、枣(庄)、台(儿庄)铁路支线与台(儿庄)赵(墩)铁路支线的连接点，还是潍(坊)台(儿庄)和运(河)台(儿庄)公路的交汇处。台儿庄位于徐州东北方，两者的距离仅60多公里，称得上是徐州的门户。台儿庄的特殊地理位置，使之在军事上具有重要地位。
当孙连仲的第二集团军之三十一师刚到第五战区时，李宗仁便将其调到台儿庄担任防卫。李宗仁已充分注意到台儿庄的重要地位，孙集团军以善于防守著称，调孙部防守台儿庄，意在坚守台儿庄。
台儿庄是个拥有1000多户人家的“大村寨”，东、西、北三面周围有约四公里左右的寨墙，并有寨门多处，但庄内面积狭小，回旋余地不大，且没有可利用于防守的地形和高大建筑物。台儿庄内民房大多是用石块砌成，一旦敌人攻进，占据一屋即是一个碉堡，中国守军不容易反攻收复，每占领一屋一街，都需付出血的代价。
在台儿庄作战中，李宗仁始终把第五战区主力置于鲁南山区的枣庄、峄县、临沂地区，并对敌发起连续攻击，使临沂与枣庄、台儿庄的敌军无法会合。对台儿庄的正面，则以重兵防守，由第二集团军总司令孙连仲统一指挥。
3月24日，日军进攻台儿庄，突入台儿庄又被赶出。敌军除飞机配合外，火炮威力大大优于中国守军，而且配有坦克参战。我军既无坦克，又无平射炮，完全以血肉之躯与敌人炮火坦克相拼。3月27日开始，中日双方实际上已在台儿庄寨内展开了拉锯式的肉搏战。3月28日，日军再次发起进攻，炮兵大大增加，与步兵之比已超过一比一，而且有30辆左右战车加入战斗。而台儿庄内中国守军除几门追击炮外，主要靠手榴弹消灭敌人。敌军每向前推进一座房屋，都要付出代价，进展极其艰难。当日，国民党九架飞机轰炸进攻台儿庄的敌军，炸毁日军坦克11辆，鼓舞了守军的士气。
29日，日军继续攻击台儿庄。突入庄内的敌军在空军支援下，连续发动猛攻，中国守军利用民房、巷口、街道、院墙及工事奋力抵抗，勇猛杀敌，与敌人在庄内展开激烈的巷战、屋战、拉锯战。敌连日还在庄内使用毒气，我军受其损害颇重。至4月3日，台儿庄已有三分之二被敌军占领，中国守军仅据守南关一隅，死拼苦撑不退。日军更以重炮轰击，坦克猛冲，甚至日方电台已经宣称全部占领了台儿庄。
第二集团军总司令孙连仲与第五战区司令长官部通电话请求是否可转移阵地，长官部严令死守。最后孙连仲直接与李宗仁通话，十分哀婉地说道：“报告长官，第二集团军已伤亡十分之七。敌人火力太强，攻势过猛，但是我们把敌人也消耗得差不多了。可否请长官答应暂退到运河南岸，好让第二集团军留点种子……”李宗仁对孙连仲说：“敌我在台儿庄已血战一周，胜负之数决定于最后五分钟。援军明天中午可到，我本人也将在明晨亲来台儿庄督战，你务必守至明天拂晓。这是我的命令，如违抗命令当军法从事。”
孙连仲与李宗仁通完电话后，亲自在台儿庄督战。三十一师师长池峰城再次来电话请求撤退，孙连仲命令道：“决不撤退!士兵打完了，你就自己上前填进去，你填过了，我就来填进去。有敢退过河者，杀无赦。”池峰城知道总司令守城决心已定，乃抱定与台儿庄共存亡的决心，组织抵抗。他下令拆毁运河桥，以作背水一战。孙连仲令左右翼部队以钳形攻势，抄袭围攻台儿庄的敌军，断敌归路；池峰城率部逐屋抵抗，死守不退。午夜，池峰城组织敢死队，许多担架兵、伙夫也报名参加。军需官把仅有的大洋(银元)分给敢死队员，敢死队员纷纷把大洋扔在地上，他们声泪俱下：“我们以死相拼，是为了报效国家，不是为了几块大洋!”孙连仲感动得放声大哭，再次表示，一定与官兵们生死与共，战斗到底。敢死队分组向敌逆袭，冲进敌阵，人自为战，奋勇异常，手执大刀，见敌就砍就杀。台儿庄之战，双方血战经旬，守城、攻城部队都已筋疲力竭。“战至此最后五分钟”，中国守军尚能乘夜出击，大大出乎敌人意料。敌军仓皇应战，乱作一团。血战数日为敌所据的台儿庄街巷，竟为中国守军一举夺回四分之三，毙敌无数，激战通宵，敌军被逼退守北门一隅。
日军对台儿庄的攻击从3月24日开始，已达12天，连续攻击未有间断，竟一直未能攻下，反被紧紧拖住：既定的战斗目标没有达到，反陷入被围的险境，日军开始狼狈撤退，“遗弃死伤者约四五千人”。4月7日，李宗仁命令台儿庄地区守军追击逃敌。
台儿庄大捷是抗战正面战场第一次胜利，也是当时最大的一次胜利，国民党军队歼敌愈万。
这不仅体现了中华民族的抗日决心以及国民党军队在正面战场上的非凡战功，也证明了日本帝国主义不是不可战胜的。在全体中国军民的共同努力下，中国人民的卫国战争必将胜利。
徐州附近地区作战
中国最高军事当局令第五战区集中兵力于徐州附近，准备再次聚歼日军。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。4月18日，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。5月5日，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。由于日军已形成对徐州的四面合围态势，5月15日，中国最高军事会议决定放弃徐州。16日，第五战区命令各部队分别向豫、皖边界山区突围。19日徐州陷落。日军沿陇海铁路西进，6月6日占领开封。为阻止日军前进,蒋介石9日下令在郑州东北花园口附近炸开黄河大堤，河水经中牟、尉氏沿贾鲁河南泛。日军被迫向黄泛区以东地区撤退。会战结束。
此役，中国军队广大官兵英勇奋战，首先在南线将日军阻止在淮河南岸，打破其与北线日军会合的企图；继而在北线将东路日军击败于临沂地区，又将西路日军之右翼阻止在嘉祥地区，粉碎日军在台儿庄会师的计划。在台儿庄地区作战中，第五战区采取积极防御战法，以一部担任内线防御，另一部置于外线作战，攻防结合，灵活机动，获得大捷。随后，最高军事当局不顾敌强我弱的总体形势，调集大军在徐州附近，企图与日军决战，因而使会战在后期陷于被动。尽管如此，这次会战消耗了日军有生力量，迟滞了日军进攻速度，击毙日军3.8万人 国民党军以阵亡近10万人的代价为部署武汉保卫战赢得了时间。
兰封会战
1938(民国二十七年)年5月爆发的兰封会战，是抗日战争中徐州会战中的一个支作战， 中国军队12个师的豫东兵团在薛岳指挥下在河南省兰封地区对日军孤军深入的第14师团土肥原贤二部的的进攻作战。结局引发了花园口决堤，阻止了日军的深入。
日军14师团深远迂回
根据日军计划，第1军第14师团将承担兰封附近迂回任务，14师团又称宇都宫师团（因驻地得名），是日军常备师团，下辖第27、28两个步兵旅团。1937年8月下旬奉调入侵中国，9月上旬在塘沽登陆，被编入华北方面军第1军作战序列。师团长土肥原贤二，时年55岁，其长期生活在中国，熟悉中国的风土人情，能讲一口流利的中国话和几种方言。长期从事情报工作，又有带兵经验。根据计划，驻防于黄河北岸的河南新乡附近的14师团预定渡河地点是濮阳以南、菏泽以北。
5月8日，14师团第28旅团长酒井隆少将指挥的酒井支队从河南新乡坐火车到达黄河南岸的山东济宁。该支队辖步兵第15联队、第50联队的一个大队、骑兵第18联队主力、野战重炮兵第2旅团的第5联队、野炮兵第20联队第3大队、独立机关枪第5大队、独立装甲车第1中队、工兵一个中队等。该支队的任务是从济宁进攻郓城一线，以减轻师团主力渡河作战的压力。9日，日军第16师团从济宁进发，到达金乡以北，准备进攻金乡。10日，得知日军第16师团西进的情况后，中国统帅部开始预感到日军迂回包围的危险。但是李宗仁认为应乘敌兵力分散且离开据点的大好机会,予以各个击破，于是下达命令，要求后续兵团的第74军(俞济时)、第64军(李汉魂)于5月15日前向永城附近集中，归廖磊指挥。
然而，此时第74军在商丘、砀山附近，第64军还在从广东到河南商丘的火车上。调走这两个军，会使商丘附近更空虚，因此，蒋介石于同日晚电令李宗仁及第一战区司令程潜，改变了两个战区的作战地域，将鲁西划归第一战区，“现调俞济时、黄杰、李汉魂各军，统归薛岳指挥，为鲁西方面攻势兵团，应指向该方面敌主力而击破之。”
5月11日，酒井支队占领菏泽东北的郓城。骑兵联队向师团主力预定渡河地区靠拢，以配合师团主力渡河。支队主力则南下金乡后向西，向河南兰封以东的内黄挺进。同日，原定于次日渡过黄河的日军第14师团得知中国军队已从兰封北上，决定立即渡河。12日凌晨，14师团主力在濮阳以南渡过黄河。
渡河的师团主力是步兵第27旅团（辖步兵第2联队、步兵第59联队）、步兵第28旅团的步兵第50联队（欠1个大队）、野炮兵第20联队〔欠第3大队）、野战重炮兵第2旅团（欠第5联队）、独立野战重炮兵第8联队、迫击炮第5大队、独立气球第1中队、高射炮第2队、第2师团第一架桥材料中队、第14师团架桥材料中队、第16师团第2渡河材料中队、架桥材料1个分中队、折叠船约150只、独立工兵第2联队、工兵第14联队、辎重兵第14联队、师团通信队、卫生队、第1至第4野战医院等。众所周知，一个普通的日本常设甲种师团有四个步兵联队、一个野（山）炮兵联队，但是从这份序列表中，可以看到，为加强迂回部队的机动力和火力，第1军给14师团临时加强了3个重炮兵联队和装甲车、高射炮大队等，14师团的炮兵实力已经超过4个普通的常设甲种师团。而辎重兵14联队更非普通部队，乃是日军专门的“自动车部队”，装备有大量机动车辆，加上各炮兵联队自带的大量机动牵引车，事实上已经使得14师团成为了不折不扣的机械化部队，这是在研究此阶段战史中需要特别注意的。此外，14师团主力此时配备了大量的渡河用舟桥工兵，这在此后的作战中起到的作用长期为人所忽视，也是不少后来研究人员对此次会战产生误判的主要原因。
12日，蒋介石偕军令部次长林蔚、厅长刘斐，由武昌直飞第一战区司令部所在地郑州。三战区前敌总司令薛岳也从受命皖南急来,指挥以商丘为中心集结的第8、74、64等军，保障徐州大军西撤的后路。
到郑州后，蒋介石从敌情分析上愈发认为徐州主力需要马上后撤，其一度打算亲自去徐州要求李宗仁组织撤退而非决战，但为林、刘所阻，林、刘替蒋赴徐州传达蒋的指示。
14日，14师团主力攻占荷泽。
15日下午，日军骑兵奔袭到内黄、野鸡岗附近，炸毁了陇海铁路。同日，64军2个师到达商丘。
16日，李宗仁也已看清形势，下达撤退令。同日，14师团主力分路南下，土肥原率步兵2个联队（欠1个大队）和重炮兵部队经铁炉集，向内黄、民权挺进。第27旅团长丰岛房太郎率步兵一个联队、骑兵一部、炮兵一个半大队为右纵队，向考城挺进。双方拟会合于兰封以东的陇海路地段。同日，宋希濂率71军2个师到达兰封。71军经过松沪和南京会战，损失巨大，原在河南洛阳休整。由于土肥原师团的威胁，紧急赶赴商丘。但因铁路已被日军破坏，仅有88师264旅和87师一个团赶到商丘，其余被阻在兰封。
17日，日军先头部队到达仪封、内黄集以东。 同日，被阻于兰封的88师262旅向东面的日军发动进攻。
18日，土肥原师团主力到达内黄、野鸡岗、楚庄寨地区，与酒井支队回合。丰岛房太郎率领的右纵队到达仪封附近。至此，土肥原师团已经到达预定地区，切断了陇海铁路，完成了其初步计划。
5月18日，日本华北方面军命令第一军协助第二军攻占商丘。按此命令，14师团应该向东南方向进军。但是第一军此时为了私心，抗令不遵，命令14师团向西进攻兰封。
19日，14师团主力开始进攻民权县的内黄集和内黄车站。守卫内黄集的是195师，守卫内黄车站的是106师631团。195师刚由河南地方保安团改编，干部尚未配齐，18日才从郑州巩县赶到内黄，连工事都没做好。师长梁恺（黄埔一期）多次向蒋介石表示本师新编，不能作战，但此时蒋也无计可施。106师是石友三残部改编来的，战斗力也不强。
日军首先在系留气球指引下开始炮击，随即陆军航空队也开始轰炸。在强大的空地火力下，仅一个攻击波次，195师即溃散。随即守卫内黄车站的106师631团因腹背受敌，也撤退了。日军轻易攻占内黄、马庄寨、人和集等地。
同日，88师262旅和61师183旅继续在仪封等处与日军激战，61师也是经历了淞沪会战，一天前才从江西赶到兰封。262旅经过2日血战，损失惨重，于同日晚由刚下火车的27军46师138旅接替。27军辖36、46师，也是经过松沪、南京血战，原在湖南休整。138旅接替后，继续进攻日军。但因日军拥有空前强大的重炮兵火力，在平坦的豫东平原上，处于进攻方的国军很难找到隐蔽物，面对日军空中轰炸、重炮兵和坦克反突击，损失相当惨重。且日军全为机械化部队，机动能力极强，国军追不上、跑不了，作战相当被动。
20日，日军装甲部队袭击兰封以西的罗王车站，刚到车站的27军36师和胡宗南先头部队受损。
决策围歼日军14师团
但此时，中国军队已经集结了8、27、64、71、74等5个军和61、106师等战区直辖部队，胡宗南的第1军正在赶来的路上。蒋介石认为围歼土肥原的时机已到，决定如下：
一、在商丘的部队为第8、64、74军和71军的88师264旅、87师一个团，其中第8军负责守卫砀山、商丘，阻止日军自徐州方向的进攻。64军的187师是新兵组成，在汉口才领到武器，因此被留在商丘，归第8军黄杰军长指挥，作为会战总预备队。其余第64军155师、第74军51、58师和71军在商丘的部队由64军军长李汉魂指挥，由商丘方向沿铁道两侧向西攻击。
二、27军军长桂永清指挥在兰封的46、36、61、106、88师（欠一旅）和200师搜索营，守卫兰封和兰封至杞县的国防工事，并向东面的日军进攻。
三、71军军长宋希濂率87师经红庙迂回攻击日军侧背。
四、定于21日开始攻击，由薛岳指挥。
20日，为配合陆军的进攻，空军17队10架依-15驱逐机由驻马店飞周家口机场加油挂弹后，飞至兰封附近轰炸敌炮兵阵地。然遭遇敌陆航第二飞行大队24架战斗机包围。汤威廉、张尚仁、冯如和、赵茂生阵亡，丘戈失踪，马国廉、胡佐龙、邓正熙迫降脱险，队长岑泽鎏座机中弹百余发后飞回基地。朱均球双腿烧伤，跳伞后被日军俘虏，死在监狱中。这是一次惨败，国军彻底丧失战区制空权。
21日，第200师副师长邱清泉带一个战车营、一个装甲搜索营（也有说是一个连）来到兰封。当时200师是中国唯一的机械化部队，师部驻湖南湘潭，师长杜聿明，副师长邱清泉。此前的台儿庄战役中，200师曾派遣一个装甲车连参战，全部损失。邱清泉指挥部队抵达后，亲自带领T-26战车部队强袭攻击日军骑兵，大败对手后因遭遇日军战防炮部队阻击而后撤。
同日，第一战区司令程潜进驻开封指挥，大战开始。此时正值徐州大军西撤，陇海铁路沿线零散部队极多。为掩护徐州地区主力撤退，中国军队从东、西、北三面向日军第14师团发起攻击。第51师和第58师一部、第88师的264旅从东向西，攻克内黄、野鸡岗、人和集。内黄日军一部逃向西北方向的毛姑寨，主力逃向西南方向的双塔集、阳堌集。宋希濂率87师在一个山炮营（12门法式山炮）支援下进攻仪封，仪封日军逃往仪封以西的东岗头、毛姑寨。中国军队顺利收复失地，日军没有激烈抵抗，就逃向西南和西北。
正因为此场前哨战的轻易获胜，不少人认为日军无力抵抗国军围攻，且更认为，既然日军西逃，距离在徐州的日军主力越来越远，显然是极好的歼敌良机。
日14师团千里奔袭开封
5月19日，由于国军主力迅速撤退，日军第2军轻易占领了未设防的徐州。日本大本营认为徐州会战没有实现捕捉国军主力围歼的目标，根据双方基本战略态势，判定会战已经基本结束，要求日军的进攻大略停止于兰封、商丘、永城、蒙城联结线以东。但是第1军不甘心只做配角，决定14师团西进，攻占开封。
早在4月17日的战前商讨会上，第1军就提出占领开封，但被驳回。现在徐州会战基本结束，已经难以成建制大规模围歼国军主力。为此，第1军认为，攻占历史名城的河南省会开封的荣誉将超过第2军占领徐州。因此，第1军独断做出了攻击开封的决定。上面提到的各地驻防日军并非畏战而逃，而是出于兵力集结的目的向西运动，意图集中兵力攻占开封。
继续西进的14师团面对的是兰封附近的国防工事，这是从1936年开始修建的，是全国抗日国防工事的一部分，现由桂永清指挥的李良荣第46师、钟松第61师、沈克第106师、龙慕韩第88师262旅防守。
土肥原决定师团主力摆脱中国军队的围攻，向兰封以南攻击。而右纵队留在兰封以东，牵制中国军队。为此，右纵队得到了加强。
21日，日军主力由内黄集向西，经阳堌集附近北上，向兰封以南的马集进攻。中国战车营被日军击毁战车七辆，马集失陷。
22日，日军主力向兰考西南的孟郊集进攻。第61师阵地被突破，第36师援军被日军战车冲散。日军乘势占领兰封西面的罗王车站、罗王寨，并向北占领曲兴集。日军先头侦察部队甚至向东进至兴隆集，离开封市仅20公里。同日，在兰封以东的东、西毛姑寨，东、西岗头方面，第51师，第87师，第88师264旅同日军右纵队展开了激战。
23日，中国战车部队掩护步兵向日军发动攻击。但遭遇日军重型炮火覆盖，损失维克斯战车3辆，CV-33战车6辆。同日，土肥原主力进至三义寨，守军（商震部142师骑兵队）未抵抗即撤退。日军继续北上，占领了黄河南岸的陈留口。黄河北岸贯台渡口的日军搭有浮桥，土肥原得到补给。
请注意，此时的土肥原部队已经凭借配属的强大舟桥部队和黄河北岸日军形成联系，这是在攻占兰封之前，而非之后。兰封得失完全不足以阻碍14师团和黄河北岸日军主力的联系，从军事角度看，此时的14师团已经不再是孤军，而是先锋。
从21日起至23日，土肥原以右纵队在兰封正面牵制，主力从兰封东南先向西、再向西北、最后向北，围绕兰封划了一道弧线，对兰封防线形成半包围态势，防守该区的46、36、61、106师被冲得七零八落，邱清泉战车营损失惨重。鉴于部队已经被冲散，桂永清下令部队撤退，并命令第88师守兰封。
23日，在兰封以东的74、64、71军继续进攻留在该地的日军右纵队。以59联队为主的日军右纵队不堪重负，于当夜向西进攻兰封。防守兰封的第88师只有一个旅，已经经过几天血战，消耗很大。面对日军包围之势，师长龙慕韩未经请示，擅自向北面的韩陵撤退，致使日军右纵队不费一枪一弹占领兰封。至此，日军土肥原师团步、炮兵各四个联队再次会师在黄河以南的兰封、罗王寨、三义寨、曲兴集、陈留口，并得到黄河北岸日军的补给。土肥原的千里奔袭获得圆满成功，已经获得了进攻开封的进攻出发地。
24日，胡宗南军团第1军从陕西坐火车达到开封兴隆集，在车站尚未下车，就遭到日军快速部队的突袭。第1军经过松沪会战，伤亡过半，调陕西休整，补充的新兵训练未完，就被紧急调来前线。突遭袭击，部分部队一度崩溃，幸赖胡宗南部军官坚定，控制了部队的混乱
24日，蒋介石下令将龙慕韩撤职查办，由宋希濂兼任88师长。同时命令薛岳兵团于25日开始围攻土肥原。蒋介石命令：“此次兰封会战关系整个抗日战局，务须于26日拂晓前将兰封、三义寨、兰封口、陈留口、曲兴集、罗王寨地区间之敌歼灭。如有畏缩不前、攻击不力者，按律严惩。”
国军部署为：
罗王车站：李汉魂指挥第58、155师。
兰封：宋希濂率第87、88师。
三义寨、丁寨：桂永清指挥第46、61、106师。
曲兴集、陈留口：胡宗南指挥第1军第1师的1个团、78师、36师。
三义寨以北的杨圪挡、兰封口：俞济时指挥第51、20、新35师。
25日，中国军队发起全面进攻。
在罗王寨、罗王车站方面，第58、155师由南向北发起强大攻势。该地有日军六、七千人，利用列车、卡车堆积沙包或墙堡开凿枪眼构成工事据点，驻守罗王寨、罗王车站、石寨三处，互为犄角。国军一度攻入罗王车站，因日军施行反击，并放毒气弹，而退出。26日，胡宗南增援一团（78师468团）和一个炮兵营，由西向东配合进攻罗王车站。27日，国军攻克罗王车站。然后，开始围攻罗王寨。日军第15联队凭借城寨及外壕顽强抵抗，至28日凌晨，日军向北退往曲兴集，国军攻克罗王寨。据李汉魂说，155师在罗王寨发现土肥原遗留的军刀。
在兰封方面，25日，46师138旅旅长马威龙在兰封南郊的许楼阵亡。当晚，第88师以重大伤亡代价夺取兰封车站。26日，第87师攻克许楼。27日，87、88师全力进攻兰封县城。下午，丰岛率领的日军右纵队残部向三义寨逃去。
兰封和罗王寨的克复，使陇海路一度畅通，商丘附近四十二列火车安然撤回郑州。
三义寨方面约有日军六千余人，炮二十余门，战车数十辆。至26日，中国军队攻克柴楼、蔡楼、十八寨、何寨、薛楼、宝王寺一线，逼近三义寨。106师两个团曾一度攻入寨内，但因日军以战车、骑兵反攻，又退出。
曲兴集方面，胡宗南主力攻克高堂寨、陈留口。26日，一个排3辆战车配合胡宗南军进攻，因与步兵脱离，被日军击毁2辆，俘虏1辆。中央社郑州27日电，盘据贯台之敌，自陈留口被我军克复后，无法接应，27日未敢继续渡河。
请注意此处，这一消息一方面说明黄河渡口为国军攻占后才算切断了14师团和日军主力的联系，另一方面，显然证明此前14师团已经得到了相当数量的增援，战力已经得到恢复。
三义寨以北，至27日晨，第20、51师先后攻克杨圪挡、梁圪垱之线。国军北靠黄河大堤，51师居中，两边是新35师和20师。日军为了与黄河北岸的日军建立联系，在飞机协同下，疯狂反扑。第51师团长纪鸿儒、第20师团长刘沣水先后阵亡，但坚守住了已占领阵地,后由张灵甫率部接防。
28日，土肥原剩下曲兴集、三义寨少数据点，补给困难，日本动用飞机空投。第46师一部、第51师突击队曾突入三义寨内，经一夜激战遭顿挫。但此时14师团已经呈现被包围态势，陷入困境。
由于第1军对14师团的困境没有准备，黄河北岸的日军一时无力南下，因此，28日，日军华北方面军向第2军下令，以攻击商丘的16师团为先锋，加快向开封进军。第2军立即下令将混成第13旅团配属16师团，加强第16师团的进攻力量。
26日时，日军第16师团和混成第3旅团已经开始进攻商丘一线防御阵地，第16师团由南向北攻击，混成第3旅团由北向南攻击。当日即攻占第一线防御阵地。
守防商丘中国军队不足三个师，即40师两个团、187、24师。40师就是著名的税警总团，淞沪会战后在安徽修整，5月初调到商丘，守卫商丘城以北至朱集车站。187师是从广东调来，部队多是新兵，没有作战经验，守商丘城及其以南阵地。24师是在徐州会战中退下的部队，损失很大，不到50%的战斗力，被作为军预备队使用。
27日，日军开始进攻商丘二线阵地。同日，程潜电令黄杰：务须死守商丘，在14师团被歼前，不得放弃。
28日，第16师团向商丘以西迂回，欲断守军退路。黄杰决定放弃商丘，令187师守城3日，军部及40师、24师向开封方向撤退。
同日，迫于日军在商丘的紧逼，中国军队不得不停止围攻土肥原。蒋介石下达手令：“兰封附近之敌，最多不过五六千之数，而我以12师兵力围攻不克，不仅部队复杂，彼此推诿，溃败可虞。即使攻克，在战史上亦为一千古笑柄。务请毅然决心，速抽6师以上兵力在侧后方作预备队，而指定李铁军、李汉魂、俞济时三军负责扫清当面残敌。即使被突破数点，冲出包围圈外，我可与之野战，则较为得计。此时东路敌军必于两三日内向西急进，由周口直出许昌、郑州，则后方实在堪虞。若我军不早为计，则如此大兵群集于狭小区域，且左限黄河，歼灭甚易。务希当机立断，即于本晚实施，一面整理战线，一面抽调部队，以备万一。并以此意转薛伯灵(薛岳)、胡宗南，决心遵行，勿稍延误。”
29日，第一战区下达命令，对日军14师团改取守势，抽调64、71军的5个师以上兵力占领淮阳、太康、龙曲集、杞县、阳堌集各要点，相机歼灭西犯之敌。
同日，第187师师长彭林生率该师退走，日军占领商丘。
30日，日军第2军又下令将第10师团的步兵三个大队配属第16师团。同日，因日军第一军违背大本营命令致使14师团遭遇严重困境，第1军司令由梅津美治郎中将接任，原司令香月清司中将退出现役。
同日，日军混成第4旅团由贯台渡过黄河，与土肥原师团形成呼应。
31日，日军第16师团进至杞县东。同日，第一战区对围攻土肥原的各军下达了撤退命令。
6月3日，日军第16师团攻占杞县、通许、陈留。
4日，日军第14师团向开封进攻。6日，开封失守。
7日，日军攻占郑州市中牟县。
9日上午，郑州花园口黄河河堤决口，黄河水向东南方向流去。
10日，14师团骑兵联队炸毁郑州以南的京汉铁路。
12日，第16师团挺进队(步兵3个大队)炸毁了新郑以南的京汉铁路。此时中牟县城的第14师团被洪水围困。日本第2军组织了1个工兵联队、6个工兵中队的救援队，用大批舟艇援救被困部队。被洪水隔于新郑以南的第16师团第30旅团的5个大队就地组织防御，来不及撤走的车辆、火炮、战车等重武器沉于水底，并淹死大批士兵。日军航空兵以飞机投食物、医药及救生设备共61吨半。最后由日军第2军派出的船艇队将其撤回。黄河水将中日军队隔离，豫东战场逐渐沉寂。
兰封会战最终以中国军队撤退，开封失守告终。蒋介石称为“千古笑柄”。战后，桂永清、黄杰等被撤职，27、8军的番号被撤销。龙慕韩被处决，成为抗战中第一个被处决的蒋介石嫡系将领。
战后，46师中将师长李良荣降为上校，在蒋介石侍从室做参谋。蒋介石问他为什么打败仗？他说：上级指挥错误。蒋介石点头称是。
兰封会战对日军来讲也是战略性的败仗，如果土肥原在5月18日转向商丘，以其一个精锐的常设师团加上一个重炮旅团的强大的机动力和火力，将对从徐州战场后撤的中国军队造成重大威胁。而且日军第16师团和第3、13混成旅团可以全力截击后撤的中国军队，而不是去救援土肥原。因此徐州附近的国军主力虽然撤退较晚，却完全避免了遭遇这几个精锐师团的追击，确实是极大的幸运。
此次会战日军死伤3万余人，国民军死伤超过5万人！
