1938年 5月19日日军占领徐州后，立即将进攻矛头指向下一个战略要地武汉。武汉是东西南北水陆一交一通的枢纽，一向被称为九省通衡，又是当时中国国民政一府和军事委员会所在地，是中国抗战的政治、军事中心。日军认为，打下武汉，可给中国致命的一击。
6月 5日，日本召开御前会议，正式定下攻占武汉的决心。随后，日本大本营发布命令，以两个军 9个师一团一、航空兵一团一(300架飞机)、第 3舰队(120艘舰艇)共约 25万人组成进攻兵力，由华中派遣军司令官钿俊六指挥，进行战役准备，其中以第 11军辖第 6、第 9、第 27、第 101、第106师一团一在九一江一附近集结，夹长一江一两岸溯一江一而上，向武汉实施主要突击；以第 2军辖第 3、第 10、第13、第 16师一团一在一江一北合肥、安庆附近集结，经平汉路南段和大别山南麓向武汉突击。
中国方面为保卫武汉，调集 14个集一团一军、47个军、120个师，约100万兵力， 把防御重点置于武汉外围，其中以第 5战区司令长官李宗仁指挥50个师，扼守平汉路南段及大别山方向；以第 9战区司令长官陈诚指挥约 70个师防守鄱阳湖以西长一江一南岸各要点；第 l、第 2、第 3战区各自积极行动，牵制敌人，使敌人不能向武汉转用兵力。
8月22日，日军正式下达进攻武汉的命令， 第11军夹长一江一两岸西进，第 6师一团一在一江一北潜山、黄梅、田家镇等地遭中国军队顽强抗击，伤亡惨重，不得不在中途休整待补；第 106、第101、第27师一团一在一江一南庐山、星子、瑞昌、马头镇、德安等地都陷于苦战， 每一要点都经过反复地争夺，第106师一团一攻占德安后， 几乎失去战斗力。日军第2军由合肥附近分两路出动，一路经安徽六安、河南固始指向信阳，一路经安徽霍山、河南商城、湖北麻城指向武汉，沿途也都遭中国第5战区部队强劲阻击，进展缓慢，10月 12日占领信阳，25日占领麻城。中国海军、空军和苏联志愿航空队也积极投入武汉保卫战，打击敌人。到 10月 25日，各路日军已循平汉路、粤汉路和长一江一逼近武汉，从北、东、南三个方向对武汉形成包围态势。国民政一府军事委员会为保存有生力量，于 10月 24日下令放弃武汉，各部队有秩序地向西南方向撤出。26日，日军占领武汉。
这次会战是日军战略进攻的顶点，因兵力不足，损耗巨大，日军大本营不得不发布命令，停止战略进攻，转为战略保守。中国军民经过一年多英勇作战，粉碎了日本军阀速战速决的梦想，抗日战争进入战略相持阶段。