1.日军精心策划进攻徐州
淞沪会战结束后，日军相继占领了南京、杭州和济南。
徐州就成了平津至杭州一带唯一没被日军占领的大都市。徐州在握，南可以威逼南京，北可以威胁济南，东西可以掌握陇海线这条铁路大动脉，保障平汉铁路南段的翼侧；日军华北、华中两个战场即被中国军队分割，侵略者夺取中原的意图就难以得逞。中国军队如果失去徐州，就失去了东部地区钳制日军的战略要地，失去了保卫武汉的一道重要屏障；日军华北、华中两个战略集团联系在一起，就控制了中国从渤海湾的辽东半岛到东海的杭州湾的全部沿海重要城市。当时，日军的反动气焰更加嚣张，迅速灭亡中国的侵略野心更加疯狂。日军华北方面军一次又一次地向统帅部建议，“为使华北、华中连接起来，进行徐州作战以及对武汉之敌施加威压。”
日军统帅部根据侵华战争的新形势，制定了新的作战计划，决定以南京、济南为基地，从南北两端向徐州夹击，首先攻占徐州，打通天津至浦口的铁路线，把南战场和北战场联成一片，进而夺取武汉、广州。为此，日军调整部署，制定了扩充军备的规划。到1938年1月，侵华日军已增加到26个师团，大大打破了预定派遣15个师团的计划。
1938年1月22日，日本第73届通常议会提出准备长期战争的议案。2月4日，日军召开了大本营政府联席会议，着重讨论了攻占中国的汉口、广州等重要城市的问题。
1938年2月11日，日本陆军省、部会议作出了扩充军备的决定。
为了取得徐州会战的胜利，日军对侵华现有陆军各部队进行调整，特别是充实和加强了华北方面军的力量。其中，华中方面军由中岛今朝吾中将指挥的第16师团从1938年1月15日起转属华北方面军，该师团于1月22日进至河北省德顺地区。华中方面军由末松茂治中将指挥部的第114师团从2月10日起转属华北方面军，该师团于2月底到达河北保定地区。
徐州会战，日军先后调集了8个师团另3个旅、2个支队，约24万官兵，南北对进，分步攻占中国的重要城市。其战略企图是：首先攻占华东的战略要地徐州，再沿陇海铁路西取郑州，最后沿平汉铁路夺取武汉。
日军侵华的野心急剧膨胀，除了淞沪会战、太原会战的结局外，还受“一得一失”两个事件的影响。这两个事件，一个增加了中国军队防守徐州的难度，一个坚定了中国最高军事当局进行徐州会战的决心。
“一得”是日军轻易得济南，占据了攻打徐州的有利态势。
李宗仁很生气，打电报责问韩复榘：为什么放弃泰安？
韩复榘看到李宗仁发来的电报，在上面批了8个字：“南京已失，何守泰安？”
韩复榘擅自决定放弃济南，率部撤向鲁西南。日军于12月27日占领济南后，直接威胁徐州。
在严重关头，蒋介石于1938年1月11日在河南省归德召开有80多名师长以上高级军官参加的“北方抗日将领会议”，会议期间，把韩复榘诱捕，押往武昌，经高等军法会审后，于1月24日晚将韩复榘枪毙。中央通讯社发布韩复榘的死讯后，全国一片唾骂声。
何应钦向国民党临时全国代表大会报告军事时，说：“第三集团军总司令韩复榘素无战意，擅将要隘城镇自行放弃，各部队均撤至运河西岸，仅以一部沿河扼守，主力控制于曹县、城武、单县等处，图保实力，虽经迭令该集团军整饬反攻，乃韩复榘多方规避，违抗命令，比经拿办，明正典刑。”
济南失守，日军占领山东的一座重要城市，对中国军队防守徐州带来了极为不利的影响。
“一失”是日本政府秘密谋求和谈失败，战争野心更加疯狂。
1937年12月14日，日本侵华驻军经过精心策划，在北平建立了“中华民国临时政府”等汉奸傀儡政府，这时候，日军攻占南京仅仅一天。因为这种成功，日本政府洋洋得意。当天，日本内阁和日军大本营召开联席会议，提出新的对华和谈提案。12月21日，日本政府又提出了更强硬的要求。日本的基本条件是：中国政府放弃抗日；承认伪满政权；设立非武装区；中国要给日本必要的赔款。对于这些无理条件，日本方面限定中国方面在1938年1月6日前答复。
日本政府提出的这些无理野蛮的要求，中国人民绝对不能接受。欧洲国家一些有正义感的外交人员也认为，中国政府是不可能接受以上条件的。
12月26日，当德国驻华大使陶德曼把日本政府提出的新要求转告给中国政府时，国内外一些报刊和通讯社透露了中日秘密和谈的消息。当时，中国共产党和中国人民坚决反对妥协投降，国民党内部多数人也不愿意妥协投降。蒋介石看到日本政府的提案后，认为条件太苛刻，丝毫没有接受的余地。
12月27日，蒋介石组织召开国防会议，在会上表明了坚持抗日的立场。
1938年1月1日，蒋介石在元旦团拜中对大家说：
“抱定坚忍不拔之志，以打破日寇威胁利诱之政略。与其屈服而亡，不如战败而亡。虽目前国际形势变化无望，我们务须一本原定方针，认同奋斗到底。凡事若不半途而废，则到最后，必能有志竟成，故不患国际形势不发生变化，而患我国无持久抗战决心……”
在这一事件中，国民党政府畏于中国共产党和中国人民的压力，不敢接受日本政府提出的这些十分苛刻的条件。蒋介石对此事在日记中写道：
“国际正各自扩张军备，而一面则竟言和平。当此之时，我人对于外交，断不宜作依赖任何一国之幻想，务必力图自存自立。”
日本政府对中国方面的态度反应强烈，日本近卫内阁扬言，要另外扶植伪政权。
1月8日，中国国民政府发表宣言，声明维护中国领土主权的完整，不承认一切伪政权。经过上述事件，蒋介石已经决定要在徐州同日军作战。
在这种情况下，日本方面在政治上声明“不以国民政府为对手”，在军事上立即调动军队，准备南北会攻徐州。
徐州大会战的序幕在上述背景下拉开了。济南失守和日方秘密提出的4项和谈条件，客观上使徐州会战更加激烈了。
会攻徐州，日军进行了精心策划，兵力不断增加。会战之初，日军主要有第5、第9、第13师团。其进攻态势是：
南路日军由华中派遣军司令官煨俊六大将指挥。日军第13师团在1937年12月侵占南京以后，继续北上。1938年1月下旬，第13师团主力攻占滁县、来安等地，进至安徽省池河东岸的藕塘、明光一线；一部兵力攻占扬州后，向邵伯、天长一线进攻。第9师团攻占裕溪口后，沿淮南铁路继续北上，直至前进到巢县、全椒一线。
北路日军由华北方面军指挥官寺内寿一大将指挥。日军第二集团军西尾寿造中将指挥2个师团，分路南下。其中，自1938年1月配属第二集团军的第5师团在坂垣征四郎中将的指挥下，沿胶济铁路东进，相继占领沂水、蒙阴等地。2月21日，日军第21旅团所属3个步兵团、1个炮兵团、1个骑兵营共约2万人，向临沂突击，试图从东路进攻徐州。1938年春季，中国大地上又开始了一场反抗日军侵略的大会战。
2.创新战术初见成效
徐州的战略地位愈加突出，尤其在杭州、济南等城的相继失陷之后，因此徐州会战意义非凡。
1937年10月12日，李宗仁担任第5战区司令长官，来到徐州。在这里，他每天都会遇到许多人逃离徐州，大街上一片冷清，心里很不是滋味。
为了改变此种境况，李宗仁每天清晨或午后，都要骑马到大街上巡视。同时和颜悦色地同随行人员谈笑风生，丝毫也没有往日那种军人的严肃感。徐州的市民看到司令长官这般闲情逸致，都以为战局稳定，日本军队不会攻打徐州了，纷纷奔走相告，那些逃离徐州的人又回到市区，开店复业。徐州市面逐渐繁荣起来。
其实，李宗仁每次上街巡视，心情都十分沉重。面对日本帝国主义的疯狂侵略，落后的中国如何才能进行有效的抵抗？这是李宗仁心中的一个重大疑问。李宗仁分析中日双方的实际情况，号召战区的几十万军队随时做好抗击日军的准备。
李宗仁少年时期就接受了军事方面的教育。在几十年的戎马生涯中，他不仅积累了丰富的实战经验，还不断总结军事理论。面对日本侵略军的强大攻势，他主张避强击弱，灵活抗击日军。李宗仁在谈论抗日的战略时，提出了一系列扬长避短的论点，其中指出：
“从战略方面看，若日本侵略者实行堂堂正正的阵地战，则彼强我弱。”“吾人必须避我所短，而发挥我之所长，利用我广大民众，山川险阻等条件，作计划的节节抵抗的长期消耗战。”“到敌人被深入到我国广大无边原野时，我则实行坚壁清野。”“发动敌后区域游击战，”使“敌人疲于奔命，顾此失彼，陷于泥潭之中。”
李宗仁刚到徐州时，第5战区的兵力达10个军20个师，约16万人。但李宗仁深知，这些军队不少是地方杂牌军，部署散乱，难以与日军硬拼。李宗仁抓住日军的弱点，提出了“敌进我退，敌退我打”的作战方针，指挥所属部队去一个一个地夺取胜利。
1938年1月，东路日军第13师团在师团长荻立兵中将的指挥下，沿津浦路北上。为了防范这路日军，第5战区把第11集团军总部从徐州向安徽寿县转移，以便就近指挥作战。1月5日，第11集团军总司令李品仙命令于学忠指挥的第51军沿淮河北岸构筑防御阵地，阻止日军北进，这是一支原东北军的部队；命令第11集团军所属第31军主力在凤阳、红心铺附近占领阵地，形成攻势防御；命令徐源泉指挥的第10军迅速向合肥推进。
1月中旬，当日军第13师团主力得到重武器的增援后，继续北上，主力接近明光一线。李品仙总司令根据李宗仁的作战意图，命令第31军把津浦铁路的正面让开，部队撤到铁路西侧的山区，伺机打击日军。
这一“敌进我退”的举动，使第31军在选择战场和选择作战对象上占据主动，一旦时机成熟，就能给敌以有力打击。如果在兵器不占优势的情况下与日军打阵地战，面对面硬拼，看起来勇，却难以打胜仗。1月18日，李品仙指挥第31军给北上日军以沉重打击，就是这一“让”一“撤”创造了有利战机。第31军列一部日军后，奉命西撒，离开明光。
战场情况错综复杂，军队的某些行动，往往能以真乱假，以假乱真。中国军队的“敌进我退”，日军以为是败退，即于1月28日兵3路，对淮河地区发动攻击战。2月3日，东路日军第13师团主先后攻占蚌埠、临淮关。
2月8日，日军第13师团主力分别在蚌埠、临淮关强渡淮河向北岸发起进攻。中国守军第31军奋起反击，歼灭日军500人。
2月9日，日军强渡淮河。当日军向王庄阵地进攻时，中国守第114师的官兵与日军展开了激烈的拼搏，伤亡2000多人。李宗仁分析了战场的全局态势以后，命令第27集团军所属第59和第21集团军所属第7军增援南线。
2月11日，李品仙指挥第31军官兵向被日军占领的上窑地围攻，中国军队的官兵奋不顾身，冲进敌阵，与日军展开肉搏战，歼灭日军100多人。不久，廖磊率领的第21集团军到达合肥、舒城、八斗岭、下塘集一线。中国军队兵力增加。
2月13日，张自忠军长率领第59军到达淮河流域，指挥部队占领了姚集、固镇、蒙城一线阵地。张自忠是山东临清人，1914年投笔从戎，1919年被送到军官教导团深造，先后担任营长、团长、旅长、师长等职务。1933年，张自忠率军参加长城抗战，指挥部队在喜峰口与日军血战，名声大振，是一位有名的抗日将领。2月16日，日军遭到我军攻击后被迫抽调主力6000多人增援考城、上窑、池河等地时，张自忠指挥第59军乘机反攻，把日军驱逐到泥河南岸。
经过一个多月作战，南路日军先后被歼灭2000多人，损失战车百余辆，腹背都受到中国军队的威胁，处于十分不利的局面，没有力量再向北面发展，还担心后路被中国军队切断。在此情况下，日军被迫全部退回淮河南岸，与淮河北岸的中国军队隔河对峙。中国军队的上述战斗，不仅挫伤了日军的进攻锐气，也为组织徐州外围防御争取了时间。
李宗仁满腔爱国热情，在指挥徐州会战中提出的独特作战方法，尽管在南线作战尚未充分体现，也初见成效。
3.张自忠弃私怨三援临沂
北线作战的第一个焦点，是临沂争夺战。
临沂位于徐州东北，是防守徐州的一道重要门户。临沂县城，金雀山、银雀山两座山东西对峙，相传早年这两座山的山冈上开满了黄色和白色的草花，状如云雀，因而得名。临沂有西汉前期的大量墓葬。1972年，银雀山一号汉墓出土竹简及残简4942枚，其中有失传1700多年的《孙膑兵法》和《孙子兵法》等兵书，解开了兵法研究上的一个千年之疑。徐州会战，临沂成为中日双方数万军队争夺的一个重要战场。
2月下旬，北路日军华北方面军第二集团军司令官西尾寿造中将指挥第5、第10师团的部分兵力，分两路向南进犯。其战斗部署是：
--日军第5师团长坂垣征四郎中将指挥第21旅团向临沂突击。这个师团一部曾在平型关遭到八路军第115师的沉重打击。
西路：日军第10师团矶谷廉介中将指挥长濑谷支队从济宁地区西渡运河，向嘉祥进攻；命令濑谷支队沿津浦铁路南进，向滕县进攻。
日军进攻的枪声，首先在东路的临沂方向响起。
3月5日，东路日军第21旅团在旅团长坂本顺少将的指挥下，进至临沂北面的汤头、白塔一线。这路日军共有3个步兵团、1个炮兵团、1个骑兵营，共2万余人。主要编制有：
第11联队所属2个大队；第21联队；第42联队所属1个大队；野炮兵第5联队所属2个大队；山炮兵1个中队。
汤头、白塔一线，距离临沂城只有5余公里路，日军占领进攻出发阵地后，随时都可能向临沂发动攻击。而防守临沂的中国军队只有庞炳勋军长指挥的第40军所属5个团。
庞炳勋是河北新河人，1879年出生，早年在北洋军第三镇当兵。1921年以后，相继担任陆军第15混成旅副旅官、骑兵营长、旅参谋长、第2混成旅旅长、暂编第5军军长等职务，1929年任冯玉祥部第3路总指挥。1933年率领部队参加长城抗战，任第10军团总指挥。1935年升至陆军中将。全面抗战爆发以后，1938年初出任5军团军团长。2月，根据李宗仁的命令，率领部队防守临沂。