海南島戰爭結束後,由於臺灣軍居功厥為,因此,大本營下令,飯田支隊更名為臺灣混成旅團,進駐海南三亞港,但11軍仍保留約兩個大隊的臺灣軍,繼續保有波田支隊的番號,並調整為重工兵聯隊,成為11軍主要的渡河攻堅部隊.在日後的第二次、第三次的長沙會戰,給予第九戰區沉重的打擊.

進占海南島之後,日軍準備對廣西進軍.但日軍不善山地戰,對廣西省的及中南半島的高山地形,望塵莫及,,且...隱身於山區的抗日游擊隊,常常對廣東省日軍進擊,令日軍防不勝防.此時!21軍司令官古松中將聽從支那派遣軍司令部總參謀長坂垣征四郎的建議,大量徵調臺灣青年從軍,尤其是高砂族,同時亦調臺灣混成旅團至廣東,同時令18師團、第5師團抽調部份部隊,與臺灣軍混合編組,,由高砂青年指導高山作戰.

民國28年4月15日，日本海軍部《情況判斷》認定，僅靠陸軍已很難進行內陸方面的大規模積極作戰，在此情況下，由陸、海軍協同儘快佔領華南沿海的最大貿易港口汕頭。成功之後，即以一個兵團向廣西方向挺進攻佔南寧，以切斷敵經法屬印度支那方面的海外最大補給交通線。日本決心發動桂南戰役，為的是徹底切斷中國抵抗其侵略的最主要補給路線。據日本軍事偵察所得情報，中國獲得外援最重要的路線即法屬印度支那線，僅1939年9月運進中國總噸位14700噸中的12500噸即經此路線，達85％。


6月，日本參謀本部《兵要地誌》也強調:一旦進入南寧，以該地為基地，則交通四通八達，遠可通往廣東、湖南、貴州、雲南。所以南寧─諒山的道路，形成了蔣政權聯絡西南的大動脈。為了直接切斷它，首先必須奪取南寧。南寧一旦佔領，無須置重兵於東京灣附近即可以完成作戰目的。同年9月1日，德國進攻波蘭。3日，英、法對德宣戰，第二次世界大戰爆發。日本更急於解決中國問題，以便騰出兵力搶佔西方列強在亞洲和太平洋的殖民地，以配合德、意兩個盟國，並緩解德國對其解除了對蘇聯威脅的不滿。認為：“支那事變的解決之所以如此拖延，是由於蘇聯和英、法、美對蔣介石政權的支援，現在應藉歐戰發生各列強無力顧及中國的時機，解決中國事變....


4日，日本內閣首相、陸軍大將阿部信行發表聲明：值此歐洲戰爭爆發之際，帝國不予介入，決定專向解決中國事變邁進。同月,支那派遣軍總司令部成立,西尾壽造大將為首任司令官,前第五師團師團長坂垣征四郎中將為總參謀長.9月,大本營發出準備迅速處理中國事變的命令,10月,發出《大陸命令第375號》：支那派遣軍總司令官應以一部協同海軍迅速切斷沿南寧至龍州之敵補給路線。同日，還發出大陸指第582號陸、海軍中央協定：本作戰之目的，在於直接切斷沿南寧─龍州敵補給聯絡路線，並強化切斷沿滇越鐵路及滇緬公路敵補給聯絡路線之海軍航空作戰。並規定作戰時間為11月中旬。

19日,西尾下達戰命令,展開廣西作戰,下令作戰部隊為:第五師團、臺灣混成旅團、其他配合部隊、第五艦隊（11月中旬改稱第二派遣支艦隊）、海軍第三聯合航空隊。其兵力總共約三萬人；軍艦70餘艘；航母2艘、飛機約100架,而此時,日軍方面,第21軍軍長古莊幹郎中將調回日本,由安藤利吉中將接任,第五師團師團長由今村均中將接任,為了廣西作戰,安藤親至三亞指揮作戰,令第五師團及以臺灣青年為主的山地戰部隊第21旅團、臺灣混成旅團備戰.

正當日軍磨刀霍霍時,在中國方面,9月,中國剛取得第一次長沙會戰的勝利,10月, 蔣介石召開第二次南嶽會議,決定發動新的攻勢。29日， 蔣介石在會議訓詞中宣佈：我們今後的戰略運用和官兵心理，一定要徹底轉變過來，要開始反守為攻，轉靜為動，積極採取攻勢。

11月5日,軍統獲得日軍即將南侵的情報,呈報給蔣,蔣即為重視,即自衡山直飛桂林,巡視防務,對桂軍防務之鬆散,即為憂心.即令桂系大將白崇禧為行營主任,統籌防務.白令第四戰區司令長官張發奎指揮戰事.令原守海防之16集團軍總司令夏威調11集團軍,蔡廷鍇接16集團軍,此任務調動卻令夏威不滿,認為是貶職,於是藉母喪之名躲在容縣不肯就職.夏威不走,蔡廷鍇不敢接任,行營參謀長林蔚前去安撫夏威.值此時刻,國民黨五中全會將屆,白拋下軍務,赴重慶與會...整個廣西,猶如無主之地,面對日本的虎狼之師,根本無反擊餘力...

而廣東方面,由於白崇禧擅自將廣東開平、陽江、陽春、新興一帶富庶地區納入桂系勢力範圍,激起余漢謀的不滿,余乃將近廣西方向之軍隊全數撤往惠陽,坐視廣西將遭日軍攻擊於不顧.廣西作戰,未戰即燒出兩廣心結,注定了一開始的敗局...民國28年11月13日,日軍以臺灣混成旅團為先鋒,突破滔天惡浪,抵達在北海,日本海軍以十餘艦對北海發動佯攻,以掩護作戰部隊,此舉果令四戰區驚惶失措,下令守軍175師炸燬北海,但守軍之524團團長認為日軍的目標不在北海,拒絕執行,因此,北海市免去了文夕大火般的浩劫.

14日夜,日軍停止對北海的攻擊,轉向欽州.防城企沙、龍門兩個營遭日軍殲滅,臺灣混成旅團自欽州灣登陸,一路向北挺進.但欽縣守軍向新19師55團求援,該團團長黃廷才卻認為日軍只是騷擾而己,不必認真!結果毫無準備的新19師遭日軍擊潰.17日,日軍攻下欽州、防城,分兵北上.18日,新19師師長黃固懼敵,棄軍而逃!而十萬大山山區的土匪,在日偽的收買下,替日軍帶路.22日,日軍在毫無抵抗之下,抵達南寧市邕江南岸.

由於桂軍的表現,太過糟糕,不僅白崇禧顏面無光, 蔣介石更深深不滿.16日, 蔣在重慶斥責余漢謀見死不救,坐視廣西遭侵略於不顧.並召見白崇禧,責令不必參加五屆六中全會,立返桂林,指揮作戰.白在無奈之餘,要求以桂林行營主任身份,指揮全軍作戰,蔣批準了此項要求,並令駐衡陽之第五軍,加入廣西作戰.白立即電令該軍軍長杜聿明，立刻率部乘火車從衡陽赴桂南；又電令恢復夏威第16集團軍司令職務，原已任命的蔡廷鍇待命。

16集團軍立即集結，副總司令韋雲菘及指揮所人員19日抵達南寧，各部分別趕赴日軍進軍必經之地阻敵北進.19日,白飛抵桂林,21日率直屬人員抵遷江,設立指揮所.這樣，當日軍抵達南寧之時，國軍170師22日抵達邕寧、135師兩個團23日到達南寧市區、200師先頭部隊第600團24日下午抵達南寧東北的二塘。另外六個軍分別從外省向柳州、賓陽集結。由於原來的防衛方向錯誤，這次集結實在過於匆忙，屬亡羊補牢之舉.

22日,日軍第五師團在海軍航空隊的掩護下,強渡邕江.是夜,駐南寧之桂軍135師405、404兩團棄城而逃,16集團軍副總司令韋雲菘令該師師長截回所部,但404團團長伍宗駿拒絕守城,南寧無軍防守.24日拂曉,在邕寧之170師與日軍爆發激戰,雙方寸土不讓.上午,日軍21旅團21聯隊渡江,不戰而取得南寧,下午,南寧全城陷落.25晨,200師第600團在二塘與日軍21、42聯隊激戰.本應支援的桂軍夏威部不戰而逃,使600團陷入日軍包圍,600團戰士拼死力戰,團長邵一之,副團長吳其升陣亡.但戰士力戰不退...有鑒於戰況不利,200師師長戴安瀾與170師師長黎行恕取得聯繫,共同下令部隊轉進至高峯隘,戰鬥結束.

此戰雖未能阻止日軍前進,卻是日軍登陸以來最慘烈的戰鬥,不僅日軍為之肅然,廣西民眾,亦深深震撼.長久以來,李、白二人不斷宣傳中央軍作戰不力,但是...日軍到來,桂軍喪師失地,棄城而逃.南寧淪陷,桂軍竟無高級軍官為廣西而戰.反觀中央軍,遠道而來,團長、副團長為廣西殉職,不僅讓桂軍為之汗顏,廣西民眾,亦深深感佩,更加深廣西百姓,對桂軍的不滿,影響所及,促使了在日後的反擊戰中,桂軍奮不顧身,以鮮血洗刷恥辱,但卻更加深了李、白二人對 蔣介石的心結,種下了日後徐蚌會戰國軍慘敗, 蔣介石黯然退出大陸,中共建政的遠因.