年9月，日军悍然发动桂南战役，目的是彻底切断中国的最主要补给路线。当时，中国获得外援最重要的路线是法属印度支那线，运进中国的近九成补给物资经由此线。于是，日本军部认为，切断这条路线必定使中国丧失抵抗能力，从而可以立即结束在华战争。
同年11月15日清晨，钦州湾外海。在40艘军舰火力支援下，日军第5师团、第18师团和台湾旅团约五六万兵力，在海、空军的掩护下强行在龙门、企沙登陆。16日、17日，防城、钦州连续失守。24日，日军侵占南宁。
日军攻克南宁后，切断桂越公路，开始以南宁为航空兵基地，持续轰炸滇越铁路、滇缅公路上的各处险关要隘。
12月4日，日军占领昆仑关，桂南抗战局势告急。
昆仑关，位于南宁东北面，是邕宾公路途中一个重要的隘口，也是原邕宁、宾阳两县的交界处。关口两侧，地势高峻，密林遍布，坡陡崖险，绵延不绝，昆仑关则踞于西边高山之间，地势险要，可谓“一夫当关，万夫莫敌”，自古为兵家必争之地。
当时昆仑关守敌，为日本最精锐的坂垣第5师团。自侵华起，从八达岭长城始，到转战察南、晋北，甚至平型关战役，均由该师团担任主攻。此后，又攻山西忻口，占太原，参加台儿庄、徐州和广州会战等战役。该师团官兵大部分为日本山口县人，他们均受过长期武士道的训练，战斗经验丰富。于是，该师团又被为“钢军”，原师团长为坂垣征四郎，故又称坂垣师团，也称广岛师团。至昆仑关战役时，坂垣征四郎因侵华“战功卓著”，已升调，师团长就换为今村均。
蒋介石认为，昆仑关战役是整个桂南会战的核心战役，于是决定投入老本。11月16日，他调其嫡系王牌第5军归白崇禧指挥，投入昆仑关战役，第5军军长杜聿明。
该军除直辖第师、荣誉1师和新编第22师外，军直属队还有步兵补充1、2团，两个战车团、装甲车搜索团、重炮兵团、汽车兵团、工兵团、辎重兵团、特务营、通信营、高射机枪连、消防连、游动工程车队、医院等。
12月18日凌晨，昆仑关战役正式打响。
第5军重炮团24门毫米榴弹自炮和各师属炮兵的山炮、野炮、迫击炮开始猛烈炮击昆仑关日军阵地。第5军荣誉1师郑洞国部开始对昆仑关正面展开攻击，开始时战况进展顺利，陆续攻占金龙山、仙女山、老毛岭、高地，一部已进至九塘附近。
在飞机大炮掩护下，日军死守待援，其援军从八塘经九塘向昆仑关驰援。
当日零晨1时，主力北路军第5军荣1师从正面向昆仑关日军攻击。第5军第22师由邕宾路西侧迂回攻击五塘、六塘的日军。第99军两个师由邕宾路东侧包围攻击七塘日军。
日军第5师团长今村均得知中国军队反攻昆仑关，连忙调遣第21联队长率队增援昆仑关。
是日，新22师邱清泉部担任阻击任务，以五塘、六塘为攻击目标，激战至深夜，最终占领，并迅速构筑坚强工事，监视南宁方向敌情。
19日，第46军第师主力攻击高峰隘，该师一部向邕宾路的四塘前进。东路军和西路军第2纵队对钦县、小董、大塘和塘报的日军进行袭扰。
20日，八塘附近日军逐渐增加兵力至昆仑关。荣1师继续展开攻击日军，该部与敌争夺高地。该高地为昆仑关东北要点，可控制整个关口，双方争夺激烈，双方反复拉锯，最终被荣1师攻占。
但是，杀疯的日军派飞机疯狂轰炸扫射，接着数次反攻老毛岭、高地、高地，激战竟日。
新22师一时难以抵挡日军援军的冲击，五塘等阵地被敌袭破。新22师竭力反攻，最终又恢复原有阵地。
面对正面日军凭险死守与后方不断增援，空投物资对我方战况，军长杜聿明鉴于决定增强第一线的攻击力量，调整预备队师戴安澜部担任正面攻击，以荣一师包围敌之两翼。师担任主攻后，以战车、炮兵协同作战，向昆仑关猛攻。
战斗空前惨烈。戴安澜将军亲率两个团兵力，以大刀、铲刀和血肉之躯，一路斩草开路，割破日军设下漫山遍野的铁丝网，向昆仑关最后一道大门--界首阵地发起猛攻。
界首高地位于昆仑关北，为日军最坚固的据点。戴安澜指挥郑庭笈团，在28日晚始攻击界首高地，虽然敌机在头上扫射、轰炸，但是该团士气旺盛，不惜牺牲一切代价顽强进攻。
中国士兵屡次组成敢死队，用手榴弹强塞日军据点的枪眼，勇于牺牲，于29日上午攻克界首高地，郑庭笈团9个步兵连中，有7个连长伤亡，其司号长也中弹牺牲。
12月31日，战斗至为激烈，新22师最终克复昆仑关。但据守高地之残敌顽强抵抗，而其东南侧之六扒、六城亘立别岭之线仍有敌援兵不断以有力部队强行增援。于是，第5军以进攻九塘为目的，以师、新22师各一部协助荣1师，最终收复高地，日军不得不退守九塘。
次年1月4日，第5军进攻九塘、八塘方向，溃不成军的日军第5师团向南宁方向退却。6日，日军退八塘依险固守。
而中国军队，由于伤亡过重，亟待整补，暂停攻击。
11日晚，第5军将防务交予36军，集结思陇附近待命，反攻昆仑关战役取得胜利。