1937年12月中国首都南京失守后，日军气焰极为嚣张，企图沿长江而下乘胜追击一举击溃中国政府军队主力，然而，中国第5战区在李宗仁将军坚定有力的指挥下，与日军展开了大规模的徐州会战，华北战场的形势和徐州地区中国守军的有力坚决的抗击，却暂时转移了日军视线，转而企图打通津浦线(天津—浦口)并消灭中国第5战区主力。这次会战中国不仅取得了台儿庄大捷等伟大胜利，而且具有重要的战略意义。
会战的焦点之所以集中在徐州地区，是因为徐州的重大战略地位。徐州位于江苏省西北部，位于黄河与淮河两河之间，据鲁豫皖苏四省要冲，为津浦、陇海两铁路之枢纽。徐州周围，山峦重叠，河川纵横，在中国军事史上就一直是兵家必争之地。
华北日军南下时，在华北山东方面的一线防线，由于守军将领韩复qu(后被枪决)畏敌避战，轻弃黄河、泰山天然屏障，又接连不战而退，日军长驱直入，轻取山东大部战略要地，给抗战形势造成极为不利的影响，也进一步刺激了日本侵略者的欲望。为了连贯华北、华中两个战场，日军决心以济南、南京为基地，从南北两端沿津浦铁路夹击，最后会师徐州打通津浦路。为此，日军先后集中24万人的精锐部队，于1938年1月下旬开始南北对进，夹击徐州。
中国方面极为重视徐州地区的防御作战。中国第5战区先后调集约60万大军防守徐州地区，主力集中于徐州以北，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。此次会战是一次大面积大范围的作战，中国军队在黄淮之间的广袤大地上与日军展开激烈的攻守与反攻守作战。
1938年1月下旬起，北上的日军华中方面军部队与中国军队接触，遭遇到中国军队的猛烈抗击，2月9日，日军曾一度突过淮河北岸，但不久即被中国军队击回淮河南岸，形成与北岸中国军队隔河对峙的局面。在北线，日军华北方面军第2集团军指挥精锐第5、10师团分路南下，其中第5师团由青岛南下，企图夺取鲁南要地临沂，再从东路进攻徐州。临沂我军实力薄弱，3月中，张自忠将军率部两次驰援，两次击退日军，取得两次临沂保卫战的胜利，给骄横的坂原师团以沉重打击。而且，临沂保卫战的胜利，使日军第5、10师团会师企图失败，为台儿庄歼敌奠定了有利基础。在日军第10师团方向即津浦路正面，2月中旬，我军一部主动袭击济宁，给日军造成1000余人伤亡，牵制了日军行动。从3月24日至4月7日，中国军队集中兵力不避牺牲，反复猛烈地攻击突入徐州附近要地台儿庄之日军第10师团濑谷支队(旅团)，使之除小部突围外，大部1万余人被歼，中国军队取得抗战以来一次重大胜利。台儿庄大捷后，蒋介石决定乘胜扩大战果，向徐州地区大量增兵，欲在此与日军决战。但是，日本大本营察觉到徐州地区集结大量中国军队后，于4月7日制定了《徐州地区作战指导要领》，重新部署共计6个师团的兵力再次南北推进，包围中国军队，企图一举消灭中国军队主力。中国军队经过逐次激烈的抵抗后，未能阻止日军攻势，至5月15日，日军完成对徐州地区的包围。在危急形势下，中国方面决定放弃徐州，至21日，徐州地区中国守军主动撤离。
徐州会战历时4个多月，日军虽然大通了津浦线，但妄图打击中国军队主力的目标却未能达成。再次打破日军速战速决的企图。而中国军队将日本主力吸引到津浦线上，暂时转移了日军的进攻方向，为部署尔后的抗战初期最后一场关键大会战武汉保卫战赢得了宝贵时间，尤其是台儿庄大捷大大鼓舞了全国人民的抗战意志。
