1938年10月，日本占領武漢和廣州。但日本非但沒有達到迫使中國政府投降的目的，反而遭遇到更頑強的抵抗。日本軍部“南進”派即認定：必須切斷中國對外最后的交通線，以期實現一舉解決“中國事變”的計劃。1939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、海軍協同盡快占領華南沿海的最大貿易港口汕頭。成功之后，即以一個兵團向廣西方向挺進攻占南寧，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《兵要地志》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、云南。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。南寧一旦占領，無須置重兵于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。9月3日，英、法對德宣戰，第二次世界大戰爆發。日本更急于解決中國問題，以便騰出兵力搶占西方列強在亞洲和太平洋的殖民地，以配合德、意兩個盟國，并緩解德國對其解除了對蘇聯威脅的不滿。認為：“中國事變的解決之所以如此拖延，是由于蘇聯和英、法、美對蔣介石政權的支援”，“藉歐戰發生各列強無力顧及中國的時機”，“解決中國事變”9月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。

日本隨即在南京設立以西尾壽造大將任總司令、坂垣征四郎中將任總參謀長的“中國派遣軍總司令部”，統轄華北方面軍、第60軍、第70軍、第80軍。日軍大本營發出“準備迅速處理中國事變”的命令;又發出《大陸命令第375號》：“中國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，在于直接切斷沿南寧――龍州敵補給聯絡路線，并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。”并規定作戰時間為11月中旬。19日，西尾壽造下達作戰命令，開始廣西作戰，命令參加作戰的部隊為：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余艘;航母2艘、飛機約100架。

日軍廣西作戰的主力第五師團為日本陸軍第一流精銳機械化部隊，號稱“鋼軍”。參加過南口、忻口、平型關、太原、上海、臺兒莊、廣州等戰役，屢次擔任主攻任務。坂垣征四郎原為該師團長，他升任中國派遣軍總參謀長后，師團長由今村均中將接任。可見日本方面何等重視這次戰役。日本認定，切斷這條路線將必然使中國喪失抵抗能力，從而可以立即結束在華戰爭，完成它對中國的侵略任務。大本營陸軍部作戰部長富永恭次更宣布：“這是中國事變的最后一戰。”