转为了预备役，坐了冷板凳。而接替西尾寿造的寺内寿一刚一上台，就发动了桂南战役。以第五师团、台湾混成旅团为主力，又有海军的第五舰队、海军第三联合航空队配合，兵力总共约三万人，军舰70余艘，航母2艘，飞机约100架，气势汹汹的直扑广西，企图自钦州湾登陆，攻占桂南地区，进占领南宁，切断中国这条重要的对外交通线。

这一战，担任日军主攻手的第五师团是坂垣征四郎手下使出来的一支强兵，是日本陆军第一流的精锐机械化部队，号称“钢军”，参加过南口、忻口、平型关、太原、上海、台儿庄、广州等战役，屡次担任主攻任务。由这样一支有着“光荣传统”的部队担任主攻，可见寺内寿一的决心。而日本军方也认为，占领桂南，切断中国由南宁至越南谅山的对外交通线，必然可以使中国丧失抵抗能力，从而可以立即结束在华战争，完成它对中国的侵略任务。大本营陆军部作战部长富永恭次更宣布：“这是中国事变的最后一战。”

而战役开始的时候，情况也确实对日军颇为有利。在钦州湾龙门港登陆后，日军突破了中国守军第一线防御阵地，不久便攻占南宁。日军主力旋即北上，先后攻占高峰隘、昆仑关；一部兵力西进，不日陷龙州，截断了桂越国际交通线。

这时候的日军可谓志得意满，梅机关甚至派出特务，想要策反李宗仁和白祟禧这两个桂系带头人，在广西建立汉奸傀儡政权。而其第五师团师团长今村均更发出了《致李、白将军书》的通电，表示尊敬李、白治理广西的业绩；此次进攻南宁仅为切断蒋政权的交通线，希望两位将军洞察世界大势，促进日华提携。如仍执迷不悟欲重新夺回南宁，日军南宁驻屯军则必胜无疑。最后告知：“对在南宁战斗中战殁之将军部下4200余名勇士。我军已予合葬于南宁中山公园，郑重供祭，尚乞安心。”

但日本人也就是嚣张到这个时候了。接下来，他们的境况就像南昌会战一样，急转直下。

中国空军夜袭南宁，尚留在南宁的第五师团大部都受到了轰炸，紧接着，不等日军反应，驻扎在昆仑关的第21旅团就受到了由杜聿明所率领的第五军的猛烈反攻。而最让日本人无法接受的是，昆仑关前后都有中**队。而且，昆仑关内部也时不时地往外冒人。结果，这一战，第21旅团因为措手不及，几乎全军覆没。旅团长中村正雄被击毙。而消灭了中村旅团之后，中**队又直扑南宁。双方又在南宁及其周边地区一场大战。

最终。日军各部损失惨重