日軍華北方面軍多次向統帥部提出“為使華北、華中連線起來，進行徐州作戰以及對武漢之敵施加威壓”的建議。為了迅速實現滅亡中國的侵略計劃，連貫南北戰場，日軍決心以南京、濟南力基地，從南北兩端沿津浦鐵路夾擊徐州。

徐州是江蘇省西北部的一個重要城市，位於黃、淮兩河之間，地據魯豫皖蘇4省要衝，為津浦、隴海兩鐵路之樞紐。徐州周圍，山巒重疊，河川縱橫，在我國軍事史上，向為兵家必爭之戰略要地，中國軍隊控制著徐州，北可威脅濟南，甫可進逼南京，而且保持了中國軍事上的大動脈——隴海路，確保鄭縣和平漢鐵路南段的側翼。

日軍先後集中8個師、5個旅（支隊），約24萬人，於1938年1月下旬開始南北對進，夾擊徐州。中國第5戰區先後調集11個集團軍和軍團、64個師，約60萬人防守徐州地區：主力集中於徐州以北，抗擊北線日軍南犯；

一部兵力部署於津浦鐵路南段，阻止南線日軍北進。（見附圖5）

南線作戰

從1937年12月中旬起，南路日軍華中方面軍指揮第13師從鎮江、南京、蕪湖渡江，沿津浦路北上，1938年1月下旬，日軍第13師主力攻佔滁縣、來安、明光、他河、藕塘，抵達池河東岸。日軍第13師另一部攻佔揚州後，即進擊邵伯、天長一線。日軍第9師一部攻佔裕溪口後，循淮南鐵路北進至巢具、全椒一線。中國第5戰區的作戰部署是：以李品仙之第11集團軍和于學忠之第51軍，利用淮河、淝河、儈河等地形障礙，阻止沿津浦路北進的日軍。當正面北進日軍嚮明光、池河鎮一帶進攻時，即為劉士毅所部第31軍堵截。待日軍從南京增調援軍及重武器繼續來犯，其主力被吸引到明光一帶時，李品仙急令第31軍讓開津浦路正面，撤至鐵路西側山區伺機出擊；同時，又以于學忠之第51軍增援，由碭山南調至淮河沿岸，阻敵越河北進。至2月初，定遠、臨淮關、蚌埠等地相繼失守。

2月8日，日軍向小蚌埠第51軍陣地進攻，被中國守軍殲滅500餘人。

2月9日，日軍強渡淮河。中國守軍未能阻止敵軍渡河。中國第5戰區急調第27集團軍之第59軍及第21集團軍第7軍增援。2月10日，中國軍隊于學忠之第51軍所屬第114師在王莊陣地同日軍展開激烈爭奪，幾經血戰陣地失守，中國軍隊傷亡2000餘人。2月13日，張