廣州戰(zhàn)役也稱“惠廣戰(zhàn)役”,是日軍為策應武漢作戰(zhàn)，截斷中國經香港、澳門的重要進出口通道，削弱中國抗戰(zhàn)力量而發(fā)動的一次重要戰(zhàn)役。
平津、滬寧失守后，香港、澳門至廣州成為中國主要的物資補給線，由該線輸入的物資約占進口總量的80%,其中包括從英、美等國進口的作戰(zhàn)飛機、武器、彈藥、汽油、醫(yī)藥、車輛、機械、各種金屬及通訊器材等。1937年12月7日，日軍進攻南京時，其大本營就擬定攻占廣州，切斷中國南方補給線，陸軍提出在廣州大亞灣登陸作戰(zhàn)的構想，成立了以原臺灣軍司令官古莊干郎中將為司令官的第五軍，以指揮廣東作戰(zhàn)，并將在上海地區(qū)的第十師團、臺灣旅團秘密集結澎湖，進行作戰(zhàn)準備。12月12日，進攻南京的日軍在蕪湖地區(qū)封鎖長江時，誤傷英國軍艦和商船，擊沉美國炮艦“帕奈號”,引起英、美強烈抗議，日本海軍因擔心進攻廣東會招致英、美干涉而強烈反對。20日，日本大本營下令暫時中止廣東作戰(zhàn)，而日軍?？哲妼V東地區(qū)的封鎖作戰(zhàn)從1937年9月5日宣布封鎖中國全部海岸線開始，卻一直未有中斷，主要是攻擊、轟炸廣九鐵路北段、水上運輸船只、公路車隊、廣州市區(qū)、軍事設施和機場等目標。但中國由港澳輸入的生活用品和軍事物資仍在秘密、分散、多渠道地進入廣東沿海各地，且通過法屬印度支那海防港運向云南、廣西的作戰(zhàn)物資也在大量增加。為了進一步封鎖中國南海沿岸，1938年2月1日成立了以鹽澤幸一為司令官的第五艦隊(隸屬于“中國方面艦隊”),該艦隊在6月21日突然在汕頭以東的南澳島登陸，并于23日占領該島，9月13日又占領南海潿洲島，并在這兩個島上修筑飛機場，以攻擊福建、廣東、廣西及湖南各地，完成封鎖中國沿海的戰(zhàn)略意圖，同時為南侵做了準備。
日本大本營在徐州作戰(zhàn)結束后，立即將進攻武漢和廣州提上議程。5月底，日本大本營擬定當年秋季攻占漢口和廣州的作戰(zhàn)指導大綱，因顧慮運輸補給能力和兵力分散，最后決定攻占武漢后再實施廣州作戰(zhàn)。7月，日本大本營認為船舶運輸除滿足武漢作戰(zhàn)外，尚有余裕，遂決心在實施武漢作戰(zhàn)的同時，進行廣州作戰(zhàn)。7月13日，日本大本營制定《以秋季作戰(zhàn)為中心的戰(zhàn)爭指導大綱》,規(guī)定：“廣東作戰(zhàn)的目的，是切斷蔣政權的主要補給線，并挫敗第三國，特別是英國的援蔣意志?！雹?月中旬，日本大本營陸軍部開始研究攻占廣州的計劃和進行作戰(zhàn)準備。
此時，日軍華中派遣軍在武漢地區(qū)遭到難以逆料的抵抗，進攻廣州，切斷粵漢路，窒息中國軍隊的士氣日益迫切，恰好在華南擁有巨大利益的英法兩國在慕尼黑的蝕本交易消除了日本的最后疑慮。9月7日，日本大本營御前會議正式作出由陸海軍協作攻占廣州的決定，并于當日下令編組以古莊干郎為司令官的第二十一軍，下轄華中派遣軍久納誠一第十八師團、華北方面軍安藤利吉第五師團、關東軍三宅俊雄第一○四師團及藤田明第四飛行團等部隊，負責廣州作戰(zhàn)，鹽澤幸一海軍第五艦隊提供運輸和空中支持。19日，大本營下達進攻廣州的命令，命令第二十一軍在海軍第五艦隊協作下，攻占廣州及附近要地，切斷中國對外主要補給線。
國民政府軍事委員會和蔣介石估量英、法在華南擁有巨大的利益， 日本不會貿然進攻廣州，沒有把廣州作為重點防御地區(qū)，而將抗戰(zhàn)重點全部放在華中，從各省包括在廣州的第四戰(zhàn)區(qū)抽調大批兵力參加華中作戰(zhàn)，使華南本來十分有限的兵力更加薄弱，導致廣州防務松懈，成為日軍易于突破的目標。9月7日，蔣介石從廣東省長吳鐵城處得到情報，稱日軍進攻武漢的同時，進犯華南。10月8日，吳鐵城根據香港英國情報機關截獲的日軍南侵消息，急電蔣介石，指出日軍將派四個師團又一個旅團的兵力于本月11日前后向廣州發(fā)動進攻，主要攻擊地區(qū)在大鵬灣和虎門一帶。蔣介石和國民政府軍委會軍令部對此情報不以為然，認為這是日本的宣傳戰(zhàn)略，廣州絕不會發(fā)生大的戰(zhàn)事，還要求第四戰(zhàn)區(qū)副司令長官兼第十二集團軍總司令余漢謀抽兵增援武漢。10日，蔣介石鑒于武漢方面戰(zhàn)況緊急，令余漢謀：“無論如何，須加抽一師兵力，向武漢增援，如能增此一師，即可確保武漢，否則，武漢將失，粵亦不能幸保?！雹?br>日軍第二十一軍作了周密的準備，首先為防止中國空軍和蘇聯志愿航空隊空襲，在登陸前對廣東地區(qū)機場進行了反復的偵察、攻擊和轟炸；9月24日又派出參謀野崎吉太郎少佐等四人，由海軍協作在大亞灣以東紅海灣、以西大鵬灣及香港以南以西的萬山群島、珠江口外伶仃洋等地進行海上偵察；10月2日，第二十一軍司令部由日本國內遷至澎湖列島的馬公。7日，其所屬第十八師團、第五師團、第一○四師團等部隊由百余艘運輸船悄然從上海、青島、大連運至馬公集結，海軍護衛(wèi)艦也于同日集結于該地附近海面，完成作戰(zhàn)準備，待命出動。
10月9日14時， 日軍海軍第五艦隊護送運載步兵的龐大船群從馬公出海，向廣東大亞灣秘密進發(fā)，按預定時間于11日黃昏抵達大亞灣港口并施放煙幕，迷惑岸上視線。12日晨2時15分，全部船群在大亞灣內拋錨定位，守軍張達第六十二軍莫希德第一五一師全然無知， 日軍在未遭到炮擊和未遇到任何水下障礙物的情況下，開始登陸。第十八師團4時20分左右先后在小龜山海岸、下涌圩和巖前港上陸，第五師團第九旅團在鹽灶背附近登陸，第一○四師團在玻璃廠和鹽灶背登陸。
負責廣東防務的是第四戰(zhàn)區(qū)(司令長官何應欽)余漢謀第十二集團軍，共轄張達第六十二軍、張瑞貴第六十三軍、李振球第六十五軍三個軍八個師和兩個獨立旅及虎門要塞部隊等，約十萬人。具體部署為：第一三五師置虎門要塞區(qū)，第一五一師駐惠陽，第一五七師駐潮汕地區(qū)，一部駐大亞灣附近，第一五六師駐增城，第一五四師駐從化，第一五八師駐廣州東郊，其中在澳頭、淡水、博羅一線的兵力僅為三個步兵團。這一部署是蔣介石親自擬定的，蔣認為日軍至多不過以小部海軍艦艇和陸戰(zhàn)隊作有限攻擊，以切斷廣九鐵路和攻占虎門要塞，在大亞灣只會佯攻，不會有大的動作?；诖朔N錯誤的判斷，策定以確保廣九線為目的之作戰(zhàn)計劃，要余漢謀切實執(zhí)行，不許擅自變動。12日拂曉，麇集大亞灣海面的日軍，在?？哲姅凳臆娕灪桶儆嗉茱w機掩護下，準備向澳頭附近強行登陸，駐守惠陽、淡水的莫希德第一五一師電請余漢謀準允所屬何聯芳旅調往汕頭，加強第一線兵力，溫淑海旅從深圳、龍崗調往淡水，加強第二線兵力，并增調有力部隊防守惠陽。余漢謀轉電尚在武漢的蔣介石，蔣堅決反對調整既定部署，余遂令莫希德照舊實行防御。
12日，日軍第十八師團第二十三旅團在大亞灣北面的下涌圩登陸后，隨即向北進擊，在通湖圩以南與守軍第一五一師羅懋勛團約四百人發(fā)生激戰(zhàn)，當晚占通湖圩并繼續(xù)向北推進；第三十五旅團在大亞灣以西的巖前港兩側登陸后，一部占領北面高地，主力在淡水東北高地與守軍羅懋勛團約八百人激戰(zhàn)至晚上。此時，從小龜山登陸的第十八師團另一部迅速向淡水突進，守軍兩個營在日軍優(yōu)勢炮、空火力壓迫下，僅抵抗兩個小時，即行潰退，淡水于當日半夜遂告陷落。 日軍第十八師團主力星夜向惠陽追擊，14日上午，第二十三旅團進抵惠陽南郊?；蓐柺菑V州第一道門戶，前臨大亞灣，背依東江，廣九鐵路橫貫其中，戰(zhàn)略地位十分重要?；蓐柺剀妰H為第一五一師何聯芳旅一個團和陳勉吾獨立第二十旅一部，守備空虛， 日軍第二十三旅團于是日晚即冒雨攻城，守軍利用構筑完備的防御工事進行抵抗，日軍憑借火力和兵力上的優(yōu)勢，于15日晨先后從城南、北、西、東四面攻入，守軍棄城而逃，惠陽失陷。第十八師團渡過東江，向惠陽西北的博羅縣推進，第一五一師補充團團長林君勣率部逃跑，日軍第二十三旅團于16日晚輕取博羅。17日，日軍第十八師團主力一萬五千余人直趨博羅西北的增城縣。
惠陽失守后，余漢謀判斷日軍必取廣州，遂下令各部集結廣州，并委任第六十五軍軍長李振球為前敵總指揮，率部增防東江。17日，張瑞貴第六十三軍第一五三師在福田一線擊退日軍一部，迫其退回博羅，李振球將所部撤至增城。在這次戰(zhàn)斗中，第一五三師旅長鐘芳峻憤于友軍不能配合作戰(zhàn)，上級長官畏懼退縮而自殺，成為廣州作戰(zhàn)犧牲的最高將領。
18日下午，日軍第十八師團先頭部隊小池昌次中佐率領的步兵第五十四聯隊一個大隊和獨立戰(zhàn)車第十一、第十五中隊抵達增城東南的雞公圩、福田圩、荔枝墩一線，另一部從響水、正果、龍門出從化對廣州迂回包圍。余漢謀急調獨立第二十旅增援正果，掩護增城左翼，獨立第二十旅遂渡過增江，在正果擊退日軍少數先頭部隊。19日夜，余漢謀親赴增城指揮作戰(zhàn)，準備集中李振球第一八六師、張瑞貴第一五三師、梁世驥第一五四師及陳勉吾獨立第二十旅和戰(zhàn)車一個營、重炮兵一個團(剛從湖南調來)的兵力在日軍進攻前將其聚殲于增、博公路間羅浮山下。20日，日軍在增城地區(qū)投入五千余人的兵力，在飛機掩護下，發(fā)動猛烈進攻，將中方炮兵摧毀、戰(zhàn)車破壞，中國軍隊雖頑強抵抗并斃傷日軍四百余人，但無法擋住日軍潮水般的攻勢，防線被突破，全線陷入混亂狀態(tài)。21日，日軍進抵廣州東郊，當晚進入廣州，守軍倉皇撤退，廣州失陷。
日軍第一○四師團登陸之后，連陷平海、稔山、吉隆，13日進抵惠陽南側地區(qū)，21日進至增城，隨后直取廣州北，22日占太平場，23日再占從化。
日軍第五師團第九旅團登陸后，在海軍第五艦隊配合下，于21日向珠江口虎口要塞發(fā)動進攻，22日晨乘船進抵珠江口，爾后溯江而上。22日夜至23日晨，日軍海軍第五艦隊出動一一○架飛機配合艦炮，將虎門炮臺摧毀，當晚即占虎門。26日，日軍第五師團又陷廣州西部重鎮(zhèn)佛山，29日進抵廣州南部。至此，日軍完成控制廣州及其附近要地的既定戰(zhàn)略目標。
廣州失守，不僅動搖了中國武漢作戰(zhàn)，而且使日軍建立了南方作戰(zhàn)的前進基地，中國華南的重要國際交通要道也被切斷，造成整個抗戰(zhàn)極為不利的局面。