1937年12月23日，日軍西路磯谷師團大舉南侵。第二集團軍總司令韓復榘畏敵如虎，望風而逃，失陷濟南后又連連丟失泰安、大汶口、兗州、曲阜、鄒縣，日軍兵臨滕縣。與此同時，日軍東路板垣師團在占領青島后，沿膠濟鐵路西進，迫近臨沂。

面臨如此危殆的軍事局面，1938年1月10日、11日兩天，蔣介石在開封召開了第一和第五兩個戰(zhàn)區(qū)團長以上軍官參加的軍事會議，研究新的戰(zhàn)略任務，明確提出，為了鞏固武漢，決計要在以徐州為中心的津浦線上抵死固守。會上蔣介石作長篇發(fā)言，闡述了徐州會戰(zhàn)的三個基本方針：一、堅持持久消耗戰(zhàn)；二、攻勢防御戰(zhàn)略；三、在敵后發(fā)動游擊作戰(zhàn)配合正面戰(zhàn)場的戰(zhàn)略。另外，還提出要整飭軍紀，提高指揮水平，加強后勤保障，加強對敵人的攻心戰(zhàn)。開封軍事會議上重申獎懲例要，要依例執(zhí)行。有功者賞，有罪者罰，而且要賞自下始，罰自上起。哪一支部隊未奉命就撤退，一定要罰辦他的長官，絕不徇情。對畏敵怯陣者，蔣介石大聲疾呼：當此國家民族生死存亡關頭，我們如再不鏟此種保存實力的落后思想，洗刷這種卑鄙無恥的亡國心理，還要擁兵自重，就一定要重蹈東北四省偽軍的覆轍，要被敵人壓迫來毀滅祖宗的廬墓，殘殺我們自己的同胞，絕滅我們自己子孫的性命。真是生無立足之地，死無葬身之所，比奴隸牛馬還不如。

1月11日逮捕了違抗軍令的第五戰(zhàn)區(qū)副司令長官、第二集團軍總司令韓復榘。1月20日國民政府軍委會公布抗戰(zhàn)以來獎懲將領名單。明令嘉獎者6 人，受懲者41人，處死刑者8 人，其中最突出的就是韓復榘。

1月底，蔣介石用了三天時間召開參謀會議，專門研究戰(zhàn)術問題。29日，蔣介石專門作了一個題為《抗倭戰(zhàn)術之研究與改進部隊之要務》的報告。重申要變更抗戰(zhàn)策略，改守為攻，實行以運動戰(zhàn)為主，配合以陣地戰(zhàn)、游擊戰(zhàn)的新戰(zhàn)略。

3月中旬開始發(fā)生了以臺兒莊之役為中心的徐州會戰(zhàn)。在徐州會戰(zhàn)過程中蔣介石直接參與了戰(zhàn)役指揮。在幾次關鍵時刻，蔣介石都親臨前方視察，指示機宜。

3月24日，當臺兒莊激戰(zhàn)開始時，蔣即赴徐州視察督導，返回時留下副參謀總長白崇禧、軍政部次長林蔚，軍令部第一廳廳長劉斐、高級參謀王鴻詔組成參謀團在徐州協(xié)助李宗仁指揮作戰(zhàn)。

3月27日，當日軍增兵魯南，戰(zhàn)事趨向激烈的時刻，蔣介石親赴前線車輻山車站，并去臺兒莊南站觀戰(zhàn)。李宗仁勸阻說，委員長之安全系全國長期抗戰(zhàn)之成敗，萬萬不可在此久留。蔣介石說：王銘章師長與全師在滕縣壯烈殉城前，我痛惜未曾與之謀面，今池師長又將及生死關頭，我既來此，不可卻步。蔣終于在李宗仁、白崇禧等人的陪同下去臺兒莊南車站會見了池峰城，這使池驚喜有加。蔣拉著池的手說：你的長官說你是忠勇、精干兼?zhèn)渲耍裉炜磥泶搜圆惶?。池說：我?guī)熃^對戰(zhàn)斗到底，與陣地共存亡，以報國家，以報委座知遇之恩。蔣對池嘉許、勉勵一番，揮手告別。

蔣介石親自參與大戰(zhàn)的指揮活動，主要還體現(xiàn)在以下幾個方面。

一、調配兵力。統(tǒng)帥部從其他戰(zhàn)區(qū)陸續(xù)抽調部隊支援第五戰(zhàn)區(qū)。如調于學忠部、張自忠部、孫連仲部、湯恩伯部、鄧錫侯部、孫震部到前方第一戰(zhàn)線；調盧漢部、樊崧甫部到徐州；調李漢魂、黃杰、桂永清、俞濟時、宋希濂等部到豫東開封、歸德隴海線。孫連仲所部第二集團軍、湯恩伯所部第二十軍團，是臺兒莊戰(zhàn)場的兩支主力軍，都是戰(zhàn)前由第一戰(zhàn)區(qū)調入。戰(zhàn)區(qū)與支援部隊間出現(xiàn)了意見分歧，均由蔣介石權衡決斷，妥善解決。除各戰(zhàn)區(qū)支援協(xié)同外，蔣介石還指令空軍部隊配合第五戰(zhàn)區(qū)作戰(zhàn)。當時國家的空軍力量很有限，在全國各戰(zhàn)場上不敷分配。2月17日，津浦南段作戰(zhàn)開始后，他給航空委員會代主任黃光銳手令，指示周家口、歸德、合肥、徐州各機場應準備三日的油彈量，以備在淮河西岸蚌埠附近作戰(zhàn)。后來中國空軍多次轟炸淮河敵軍陣地，使淮河阻擊戰(zhàn)得以成功。3月25日后，中國空軍多次飛臨莒縣、臨沂、滕縣、嶧城、棗莊、臺兒莊轟炸，配合地面行動作戰(zhàn)。3月28日，臺兒莊各戰(zhàn)場鏖戰(zhàn)正酣之際，因臨沂吃緊，蔣介石命令第一戰(zhàn)區(qū)派兵增援。第一戰(zhàn)區(qū)司令長官程潛急派在開封駐守的李兆锳所部第一三九師火速趕赴臨沂，解救危局。

二、指導作戰(zhàn)，部署戰(zhàn)略配合。徐州會戰(zhàn)主要由第五戰(zhàn)區(qū)承擔作戰(zhàn)任務，由李宗仁具體指揮。會戰(zhàn)中，有關敵情、戰(zhàn)況，戰(zhàn)區(qū)均向最高統(tǒng)帥部報告，有關戰(zhàn)略方針、戰(zhàn)役部署、戰(zhàn)斗方案，戰(zhàn)區(qū)均需請示并執(zhí)行統(tǒng)帥部的指令。戰(zhàn)區(qū)的作戰(zhàn)計劃、部署均需報蔣介石審查批準，由蔣介石簽署批準意見或發(fā)出修正命令。

為防止日軍大量抽調他處兵力增援臺兒莊戰(zhàn)場，1月29日，蔣介石電軍令部部長徐永昌，命第一、第二、第三戰(zhàn)區(qū)同時對敵出擊：第一戰(zhàn)區(qū)向津浦北段的德州、滄州等地攻擊，第三戰(zhàn)區(qū)向湖州、嘉興、蕪湖等地攻擊，第二戰(zhàn)區(qū)利用優(yōu)越態(tài)勢極力反攻，收復晉省。各地游擊部隊都應明確目標，捕捉戰(zhàn)機，極力活躍，痛擊敵人而配合魯南作戰(zhàn)。臺兒莊大捷后，4月14日，蔣介石又親自致電程潛、閻錫山、薛岳、李品仙、蔣鼎文、朱紹良等各戰(zhàn)區(qū)司令長官，令采取積極行動，牽制日軍，配合魯南作戰(zhàn)，使之無力抽調兵力，增援魯南。所以，陳誠說：“臺兒莊之戰(zhàn)勝，在戰(zhàn)略上觀察，乃各戰(zhàn)場我軍努力之總和?！?/p>

三、督令攻戰(zhàn)。臺兒莊大戰(zhàn)期間，蔣介石親自電令前線部隊進攻作戰(zhàn)的次數(shù)很多，這里僅舉幾例。

3月17日致李宗仁、龐炳勛、張自忠電：……仍須督勵所部確切協(xié)同，包圍敵人于戰(zhàn)場附近而殲滅之。如敵逃脫，須跟蹤猛追，創(chuàng)開戰(zhàn)以來之殲敵記錄，藉振國軍之氣勢，有厚望焉。

3月19日致電孫桐萱、曹福林部：希貴部神速行動襲敵側背策應正面之作戰(zhàn)，以期各方面確切協(xié)同，一舉殲滅敵人，挽回國軍全盤之戰(zhàn)勢……

1938年初蔣介石和李宗仁

3月21日致李宗仁并湯恩伯電：對津浦北段之敵決依20、21 令圍攻聚殲之。

3月29日，林蔚轉述蔣的電令：臺兒莊屏障徐海，關系第二期作戰(zhàn)至巨，故以第二集團軍全力保守，即存一兵一卒，亦須本犧牲精神，努力死拼，如果失守，不特全體官兵應加重罰，即李長官、白副總長、林次長亦有處分。

4月1日致李宗仁電：倘兵力不足，可用援軍，并須注意步、炮協(xié)同。同日致張自忠電：臨沂之敵，得自由轉用于向城、蘭陵鎮(zhèn)方面，實該軍之恥，應速派有力之部隊向向城之敵猛烈追擊，免致臺嶧之敵以屆聚殲之時再行脫逸。事關抗戰(zhàn)前途甚鉅，務希努力為要。

4月5日致湯恩伯電：臺兒莊附近會戰(zhàn)，我以十師之眾對師半之敵，歷時旬余未獲戰(zhàn)果。該軍團居敵側背，態(tài)勢尤為有利，攻擊竟不奏效，其將何以自解？應嚴督各部于六、七兩日奮勉圖功。毋負厚望。有無把握，仰即具報為要。顯然，蔣介石對核心陣地戰(zhàn)事的進展，感到不甚滿意，此電令既是斥責湯恩伯，亦是斥責李宗仁。次日，李宗仁致電蔣介石，向蔣明確答復：已嚴令并督飭各部隊于最短時間殲滅臺兒莊附近之敵矣。

8日，蔣介石致電曹福林：臺兒莊方面之敵迄7日拂曉已殲滅過半，開始北潰，除嚴令各軍窮追外，著貴部迎頭猛攻，以期一舉殲滅。

9日，李宗仁致電蔣，說他已于8日晚抵臺兒莊，將戰(zhàn)況作了一個綜合報告。蔣回電下令對逃竄之敵“各軍分途追截務期殲滅”，“飭令所屬地方武力協(xié)力截擊”。

4月12日致李宗仁、白崇禧電：臺兒莊之捷已逾5日，嶧棗韓臨尚未攻下，躊躇審顧，焦慮至深。以乘勝之軍更加主力部隊追逐援絕潰憊之寇。不急限期消滅，一旦敵援趕至，死灰復燃，是無異墮已成之功而自貽將來之患，萬望激勵將士，努力進攻，一面分途堵截，庶敵兵再至，我更有以待之。

4月13日致孫連仲、湯恩伯電：仍盼督部迅殲殘敵，限兩日內攻下嶧棗。

以上數(shù)電也證明了蔣介石殫精竭慮在部署“決以機動防御及運動戰(zhàn)擊滅敵人，在魯南發(fā)動凌厲攻勢”。在督促前線攻戰(zhàn)過程中，充分貫徹既定的攻勢防御方針。