1940年1月2日凌晨，日軍佔領甘棠，經古辣一帶平原長驅防務空虛的賓陽，於2日下午加以佔領。3日，第18師團進入鄒墟，控制了鄒墟北面的清水河橋樑，截斷了崑崙關一線中方大軍的後方聯絡線。
賓陽一失，中方在戰略上全盤陷於被動，在崑崙關主陣地的第2、第6、第36、第99、第102軍等均因後路被斷而處境困難。3日至4日，第46軍復克甘棠及永淳。蔣介石認為深入冒進的攻佔賓陽的日軍後路已絕，正是加以殲滅的良機，4日下令：“在遷江附近之主力，應即向當面之敵猛攻，佔領賓陽，與我崑崙關各軍夾擊在崑崙關附近之敵而殲滅之。”
崑崙關戰場
日軍第21軍司令官安藤利吉坐鎮南寧指揮，4日已決定結束戰役，但為了便於撤退，日軍仍擺出向北突進的架勢。
中國前線部隊雖後路被斷，但數量遠超過冒險而進的日軍，不過，由於指揮陷於混亂，前線部隊脫離掌握，無從正常調度。素來缺乏獨立作戰能力的國民黨軍隊，不僅未能把握時機以優勢兵力反擊冒險深入的日軍迂迴部隊，且因後路被斷，自行慌亂，戰意頓失，各部忙於自身突圍，演變成大潰退的局面。
喬裝打扮的日軍
第2軍副軍長兼第9師師長鄭作民欲率部堅守崑崙關陣地，扭轉崩潰局面，不幸戰死。崑崙關等要地再度易手。上林、武鳴等也相繼棄守，情勢至為緊急，幸虧大批第2線兵團趕至，戰事才轉危為安。沿邕賓路北犯日軍被新33師擋在清水河南岸。
5日起，第64軍由貴縣向賓陽日軍側擊，在賓陽至貴縣公路上的中國軍隊從正面發起攻擊，經三晝夜激戰，終於將日軍擊潰。桂南日軍冒險深入，戰線愈拉愈長，賓陽至海岸交通線延長至200多公里，補給困難。從2月9日起，日軍開始大舉南撤，先後放棄了上林、武鳴、賓陽諸要地。16日，第18師陸續由欽縣及龍門港乘船回粵。
桂南作戰的國軍
桂南日軍收縮戰線，只謀求鞏固對南寧一帶切實佔領。中國軍隊尾隨南下，先後進抵崑崙關、高峰隘東西陣地。2月14日止，“五塘以上六、七、八、九塘迄崑崙關一帶，完全被我克復”。
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