1938年（中華民國二十七年）1～6月，中國軍隊在以徐州為中心的廣大地區抗擊日軍進攻的重要戰役。
1937年12月，侵略華東的日軍佔領南京後，北渡長江，進至明光（今安徽嘉山）、池河鎮之線；侵略華北的日軍，從青城、濟陽間南渡黃河佔領濟南後，進至濟甯、蒙陰、青島之線。
日軍為打通津浦鐵路，使南北日軍聯成一片，先後集中8個師團、5個旅團（支隊），約24萬人，於1938年1 月下旬開始南北對進進，夾擊華東戰略要地徐州。中國第5戰區司令長官李宗仁指揮12個集團軍和軍團約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。
徐州會戰
南線作戰 日軍華中派遣軍司令官畑俊六指揮第13師團沿津浦鐵路北上，2月1日，陷臨淮關，3日陷蚌埠。守軍第31軍節節抗擊。9日，日軍強渡淮河，李宗仁以第51軍增援，同時以第7、第31軍向日軍側後定遠攻擊，日軍第13師團回援。至3月初，守軍恢復淮河以北陣地，與日軍隔河對峙。
北線作戰 日軍華北方面軍第2軍司令官西尾壽造指揮兩個師團分路南下。一路第5師團由濰縣南犯，至2月22日，連陷山東莒縣、日照，直撲臨沂。3月14日，守軍第59軍與第40軍合擊日軍，激戰五日，殲其兩個聯隊大部，日軍退入莒縣。另一路日軍第10師團沿津浦鐵路南下，3月14日，陷界河，15日，進攻滕縣，守軍第22集團軍英勇抗擊，傷亡慘重，17日，滕縣失守，臨城（今薛城）、嶧縣（今嶧城）亦相繼陷落。
臺兒莊大捷 北線日軍第10師團在其左翼第5師團被阻的情況下繼續南犯，3月24日，開始攻擊臺兒莊。守軍以第2集團軍3個師防守臺兒莊，同時令第20軍團讓開津浦鐵路正面，退入嶧縣以東地區，誘敵深入。日軍置後方於不顧，繼續攻擊臺兒莊，多次攻入莊內。守軍與其逐屋爭奪，苦戰旬日。李宗仁乘日軍第10師團孤軍深入，即以第20軍團拊敵之背，與第2集團軍形成內外夾擊之勢；並以第55軍進至臨城、棗莊以北，切斷日軍退路。日軍為解第10師團之危，以第5師團坂本支隊馳援，守軍將其擊破。4月4日，中國軍隊全線出擊，激戰三日，殲第10師團大部、第5師團一部，日軍餘部退向嶧縣。
徐州撤退 守軍為擴大戰果，調集9個軍1個師約20萬人至徐州附近，準備再次圍殲日軍。日軍隨即改變戰法，以少數兵力於正面鉗制守軍，主力向西迂回，從側後包圍徐州，圍殲第5戰區主力，並派作戰部長橋本群為首的“大本營派遣班”赴濟南協調作戰。南線，日軍第9、第13師團沿渦河西進，5月9日，陷蒙城，12日，陷永城；第3師團沿津浦鐵路向北攻宿縣(今宿州)。北線，日軍第16師團由濟寧南渡運河，至5月14日，陷鄆城、單縣、金鄉、魚臺；第14師團從濮陽東南強渡黃河，至14日陷菏澤，直插蘭封（今河南蘭考）；整補後的第10師團由南陽鎮西渡微山湖，18日，陷沛縣。5月16日，南北日軍會師碭山，對徐州形成包圍之勢。守軍為避免在不利形勢下同敵人決戰，遂向皖豫邊界山區突圍。19日徐州陷落。日軍沿隴海鐵路向西追擊，至6月6日，進至商丘、開封。9日，蔣介石令河南守軍於鄭縣（今鄭州）東北花園口掘開黃河堤岸，河水經中牟、尉氏沿賈魯河南泛，日軍退至黃泛區以東，會戰至此結束。
此役，中國軍隊在蘇、魯、豫、皖廣大地區抗擊日軍近5個月之久，消耗瞭日軍有生力量，遲滯瞭日軍進攻速度，鼓舞瞭全國軍民的抗戰熱忱。