因为日军后来增兵了。
南京失守后，由于国府迁往武汉，并拒绝与日本政府谈判。
于是受此影响，日本内部便分成了两派。
即“扩大派”和“不扩大派”。
一开始，不扩大派的声音占上风。日本内阁和参谋本部都主张不扩大战争。
这派人认为，继续打下去，日军必然会陷入持久战的泥潭。日本资源匮乏，打持久战无疑就是灾难。所以他们的主张便是守住占领区，扶持傀儡政权，寻求与蒋政府谈判。力主用谈判的方式从中国攫取利益。
就像当年甲午战争，与清政府谈判，并逼迫清政府签订《马关条约》一样。
但是，由于国民政府拒绝谈判。
再加之，前线作战的日军将领又都主张扩大作战范围。
前线的师团长、旅团长，觉得国民政府就像一栋破房子，踹几脚就塌了。对高层畏畏缩缩的表现极为不满。
所以，尽管日本内阁不同意扩大战争，日本参谋本部也没下令。但侵华的华北派遣军和华中派遣军，还是私自行动，各自沿着津浦铁路，对徐州发动了夹击。
徐州会战就是在日军这种“下克上”的大背景下爆发的。
而由于两个方向的日军都是私自行动，都违背了大本营的指令，都企图以既成事实迫使大本营同意他们的行动。所以徐州会战初期，日军投入的兵力不多。
南线的华中派遣军，有九个师团。但只投入了一个师团，即第十三师团。
北线的华北派遣军投入了两个师团，即第五师团和第十师团。
第五师团就是臭名昭著的板垣师团。
第十师团当时的师团长叫矶谷廉介，因此该师团当时也被称为矶谷师团。
但这两个师团，当时也都不满员。两师团加起来大概不到三万人的样子。
1938年1月，南北两线同时开打。
南线因为两淮地势有利于防守，再加上国军五个军的英勇奋战，顶住了日军进攻。所以南线形成了对峙局面。
北线则由于种种原因，韩复渠不战而放弃了黄河、泰山防线，导致日军板垣、矶谷两个师团长驱直下，很快就打到了离徐州不足两百公里的临沂、枣庄。
而两地一旦失守，徐州也保不住。所以北线的情况异常紧张。
为了巩固防线，五战区司令长官李宗仁随即调整部署，从南线调回第59军，增援临沂。
又令川军第22集团军驻守滕县。
同时还部署孙连仲部于台儿庄，决心在台儿庄附近与日军的两个师团决战。
面对国军的部署，进攻临沂的板垣师团和进攻滕县的矶谷师团，均不以为然，两边的师团长都狂妄至极，认为国军不堪一击。
然而在临沂和滕县，他们却都遭到了国军的迎头痛击。
增援临沂的59军军长张自忠曾因为一些事被国人视为汉奸，骂了很久。并且还因此上了军事法庭。
虽然后来李宗仁等人出面作保，帮张自忠勾除了卖国罪名。但舆论和老百姓对他的辱骂却并没有停止。
"张逆自忠，自以为忠。"这是当时很多报纸媒体对张自忠的评价。
张将军，性格刚毅。面对被羞辱，他当然要用铁和血自证清白了。
所以在临沂对板垣师团的作战中，张自忠并没有保存实力，而是主动发动进攻！
与此同时，临沂城内的守军也发起反击，与59军里应外合。
板垣师团自侵华以来，一路上，中国军队都是望风而逃，从来没有见过中国军队会如此不要命的主动进攻。因此在国军的主动攻击下，板垣师团阵脚大乱，死伤惨重。
最终，经七昼夜血战，日军退走。
此一役，板垣师团被毙伤6000余人。
如果说日军的板垣和矶谷师团，是一把钳子的两个钳头，那临沂之战重创板垣师团，就等于是先掰断了日军的一个钳头。让日军不能再对台儿庄进行合围。
再看滕县这边。
驻守滕县的川军在当时的国军队列中，属于杂牌中的杂牌，装备落后，纪律一般，战斗力并不高。因此当时让川军来驻守滕县如此重要的据点，也是颇具争议。
但谁能想到，就是这只不被时人看好的杂牌军队，却在滕县打出了惊天动地的一仗。
在日军飞机大炮的轰炸之下，川军硬是在滕县把矶谷师团挡了三天半之久。在日军轰开滕县城墙，攻入内城后，川军将士们又与日军展开激烈的肉搏战。
最后，除去突围出去的少数部队外，留守在城内的部队，包括师长王铭章在内，全部壮烈牺牲，以身殉国。
川军死守滕县期间，李宗仁本来还命令汤恩伯驰援滕县，但因路途遥远，汤部没赶到，滕县还是失守了。
虽说没守住，但日军矶谷师团是在付出两千多人的伤亡后才拿下的滕县。而且进军进度也被大大迟滞。滕县守军为台儿庄守军创造了构筑工事的宝贵时间。
其实当矶谷师团攻下滕县时，华北派遣军司令部曾给矶谷廉介下过命令，让他等各路日军都达到指定位置，再一起进攻台儿庄。
但矶谷廉介狂妄的很，认为台儿庄防守空虚，便不顾板垣师团在临沂受阻，也不等南线日军被堵在淮河的现状，只率师团的一部分兵力就钻进了台儿庄战场。
接下来的一战，便是台儿庄战役。
李宗仁让孙连仲的第2集团军守台儿庄，又令汤恩伯部阻断日军退路。
本来按计划，孙连仲部守三天，汤恩伯就从背侧夹击日军。但孙部一连守了近十天，汤恩伯都没来。以致台儿庄差点没守住，整个会战崩盘。但守军拼死一搏，守台儿庄的师长池峰城甚至下令炸了运河上的浮桥，以示背水一战的决心。再加上汤恩伯部也终于赶到了战场，对日军展开疯狂进攻。这才有了台儿庄大捷。
板垣、矶谷师团接连受挫后，侵华日军中的扩大派将领开始叫嚣。
不扩大派的官员也因为看到徐州附近有大量中国军队，认为合围徐州，可以给与中国军队一次有力打击，逼迫国民政府投降。
故而在台儿庄战役结束的当天，日军大本营下达了“大陆命”84号令：从华北派遣军抽调四个师团，对徐州发动攻击。另调一个师团兵力监视第一战区国军；华中派遣军以两个师团的兵力沿津浦铁路向北，策应北面日军夹击徐州。
日军的这一命令，国军起初不知道。
为了守住徐州，也为了再来一次台儿庄式的大捷，以振奋国人抗日之决心，蒋介石抽调十多万大军到了徐州战场，交给李宗仁指挥，让他再接再厉。
但到了五月初，当日军的战略企图越来越明显后，蒋和李都明白，就别想什么再来一次台儿庄大捷了，再不走，怕是要被日军包饺子了。
为了避免淞沪战场和南京保卫战的悲剧再度发生。李宗仁果断下令撤退，第五战区部队从三个方向跳出日军包围圈。同时，蒋介石也令第一战区的薛岳部向豫东活动，掩护五战区部队转移。
之后，第五战区的主力部队基本跳出日军包围圈，进入休整阶段。
而日军第十四师团（师团长土肥原贤二）在与第一战区国军交火中，因为冒进，钻进了薛岳的包围圈。蒋介石大喜，认为可以全歼这股日军。于是便让第一战区部队接管战场，就有了兰封会战。
但兰封会战，国军打得很糟糕。
先是27军军长桂永清为了保存实力，在日军突围时，不战而逃，导致围歼计划破产。
之后薛岳重新调兵布阵，又围住了日军。但战斗正激烈进行时，守商丘的第8军黄杰部又不战而逃了。导致位于商丘和兰封一带国军处于被日军东西夹击的危险境地。
眼见围歼已不可能。并且，开封也肯定守不住了。蒋介石无奈，只好下令撤退。
到了六月，十四师团猛攻开封。眼瞅郑州朝不保夕。蒋担心，一旦日军拿下郑州，会沿着平汉铁路进攻武汉。便下令炸掉黄河大堤，引出了著名的“花园口决堤”事件。
花园口决堤后，陇海铁路被冲断。
北线日军无法利用铁路运兵，遂放弃了沿陇海铁路和平汉铁路进攻武汉的原计划。改为退回徐州，经由蚌埠南下，过淮河，再到合肥，与华中日军会合，沿长江两岸进攻武汉的方案。
至此，徐州会战完全结束。而武汉会战也拉开了序幕。
