桂林抗日保衛戰雖然是一個失敗的戰例，卻是抗戰期間國民黨正面戰場打得比較慘烈的一次。中國軍隊英勇善戰，勇敢殺敵，留下了包括“七星巖八百壯士”等可歌可泣的故事。
1944年，日軍在其海空主力被美軍消滅、海上交通線被切斷之後，實施"一號作戰計劃"，目的是建立從華北到越南的"大東亞交通線"以支撐戰爭，在打通平漢線、陷長沙、衡陽之後，日軍即南下展開"桂柳戰役"。1944年10月26日，日軍第六方面軍司令官岡村寧次下令主攻桂林市的第十一軍團(軍團長橫山勇中將)於27日開始行動。
1944年10月26日，日本第6方面軍命令11軍攻佔桂林，以58師團為主攻，在重炮兵第14、15聯隊，獨立野炮第2聯隊，獨立重炮第6大隊，戰車第3聯隊配合下由靈川急進，進攻桂林北門和西門；第40師團在獨立山炮第2聯隊的配合下由興安向桂林東門進攻；第13師團進攻南門；11月6日完成對桂林的包圍。
當時，桂林的中國守軍只有2萬多人，力量異常懸殊，但守軍仍頑強抵抗。日軍曾經27次衝入桂林市中心，都因為陷入巷戰的泥潭損失慘重而不得不撤出。
11月9日凌晨第58師團發動全面進攻，虞山、鳳凰山、扁崖山各地中國守軍全部陣亡，9日夜間，四面日軍均已攻入市區。南部守軍170師發生動搖，向西南方向撤退，與日軍37師團遭遇，先頭部隊被俘1000餘人。
後續部隊被迫返回市區繼續與日軍戰鬥，戰至10日下午，桂林全城被日軍佔領。守軍除第16集團軍副司令韋雲凇和31軍軍長賀維珍率領少數幕僚逃出外，桂林防守司令部參謀長陳繼恆、31軍參謀長呂旃蒙、170師副師長鬍原基以下官兵2400餘人在戰鬥中陣亡。
1944年11月10日，桂林城陷落，中國守軍19000餘人中，12000人戰死，7000多人因為中毒昏迷不醒而被日軍俘虜。
桂林保衛戰從1944年10月28日由日軍發動主攻至11月10日桂林淪陷而告終，僅戰鬥旬日，但就戰鬥本身而言，守城將士在外無援兵、內無補充的情況下，面對數倍於我的強敵，孤軍奮戰，英勇抗擊。被稱為"最令日軍膽寒的戰役"。
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