1944年(民國三十三年)9月至12月，豫湘桂戰役中，中國第4戰區部隊在以桂林、柳州為中心的周圍地區，對日軍第6方面軍進行的防禦作戰。 1944年秋季，美軍已攻佔賽班島，我印緬遠征軍亦即將打通中印公路，日本本土已處於美軍「超級空中堡壘」的轟炸航程中，日軍繼長衡會戰攻陷長沙與衡陽後，又調集9個師團、兩個獨立旅團約11萬人的兵力，在第6方面軍司令官岡村甯次的指揮下，發動桂柳作戰。目標是打通西南大陸交通線，與其在越南之兵力會師，以維持對中南半島之運輸。並破壞我桂柳之空軍基地，以降低佔領區之空中威脅。第4戰區亦集中3
個集團軍12個軍、兩個縱隊約10萬人的兵力，在戰區司令長官張發奎的指揮下，採取確保桂柳，固守桂林，盡速集中有力部隊，先行擊破西江方面前進之敵，爾後以主力于湘桂路方面乘敵深入後擊滅的方針，迎戰日軍的進攻。 日軍初期攻勢順利，9月初，日軍由湘桂路、廣東西江和雷州半島，向桂柳地區攻擊前進，第4戰區部隊在尚未集中，兵力處於劣勢的情況下倉皇應戰，遭日軍於多線間突破。日軍於10月12日陷桂平、蒙墟。湘桂路與道縣、龍虎關方面的日軍繼續前進，守軍節節後退。21日，第35集團軍開始對桂平方面的日軍進行反擊，到28日突入蒙墟市區和桂平近郊，後因日軍逼近週邊，乃放棄對桂平的攻擊，退保桂柳。。11月7日，桂
林地區核心陣地戰鬥白熱化。8日，郊區守軍陣地大部失陷，城東日軍強渡桂江，突破城防陣地，發生巷戰。11日，城內守軍全部陣亡，桂林遂陷。 與此同時，日軍第40師團繞桂林西側向中渡方向攻擊前進；第13師團自桂林東南向良豐、永福攻擊。11月9日，日軍攻陷柳州北側的柳城。同時日軍第13、第3、第104師團分別進抵柳州北郊、東郊和南郊，柳州陷於日軍三面包圍之中。經過三天激戰，柳州守軍第27集團軍奉命棄守該城向西轉移，城內第26軍兩個團被日軍包圍，損失慘重，柳州失陷。日軍攻陷桂柳後繼續深入，但攻抵獨山、都勻後，我軍增援兵力到達，展開反攻，收復獨山、六寨等要點。而日軍在與越南北上之師團會師後，認作戰
目標已達成，故與我軍成相持不下狀態。 此次作戰日軍形式上雖達成其覆滅桂柳中美空軍基地，並打通大陸交通線之目的。然我大陸戰場上之空軍總數不如日軍預期，加以美軍在攻陷太平洋諸島後，已能從此方向發動主要空中攻勢。鐵路方面因資材不足，貫通之粵漢及湘桂鐵路亦未能恢復預期之運輸能力。故日軍此次作戰可視為為繼長衡會戰後，又一次戰術成功，但戰略失敗。我軍因以協助盟軍反攻緬甸為首要戰略，不得不在湘桂戰場兵力不足之情況下，進行戰略持久戰，雖於此戰場失利，但最後得以貫通中印公路，擊破緬甸日軍，於盟軍的全面勝利，貢獻甚鉅。