徐州的战略地位愈加突出，尤其在杭州、济南等城的相继失陷之后，因此徐州会战意义非凡。
1937年10月12日，李宗仁担任第5战区司令长官，来到徐州。在这里，他每天都会遇到许多人逃离徐州，大街上一片冷清，心里很不是滋味。
为了改变此种境况，李宗仁每天清晨或午后，都要骑马到大街上巡视。同时和颜悦色地同随行人员谈笑风生，丝毫也没有往日那种军人的严肃感。徐州的市民看到司令长官这般闲情逸致，都以为战局稳定，日本军队不会攻打徐州了，纷纷奔走相告，那些逃离徐州的人又回到市区，开店复业。徐州市面逐渐繁荣起来。
其实，李宗仁每次上街巡视，心情都十分沉重。面对日本帝国主义的疯狂侵略，落后的中国如何才能进行有效的抵抗？这是李宗仁心中的一个重大疑问。李宗仁分析中日双方的实际情况，号召战区的几十万军队随时做好抗击日军的准备。
李宗仁少年时期就接受了军事方面的教育。在几十年的戎马生涯中，他不仅积累了丰富的实战经验，还不断总结军事理论。面对日本侵略军的强大攻势，他主张避强击弱，灵活抗击日军。李宗仁在谈论抗日的战略时，提出了一系列扬长避短的论点，其中指出：
“从战略方面看，若日本侵略者实行堂堂正正的阵地战，则彼强我弱。”“吾人必须避我所短，而发挥我之所长，利用我广土民众，山川险阻等条件，作计划的节节抵抗的长期消耗战。”“到敌人被深入到我国广大无边原野时，我则实行坚壁清野。”“发动敌后区域游击战，”使“敌人疲于奔命，顾此失彼，陷于泥潭之中。”
中国第5战区司令长官李宗仁上将李宗仁刚到徐州时，第5战区的兵力达10个军20个师，约16万人。但李宗仁深知，这些军队不少是地方杂牌军，部署散乱，难以与日军硬拼。李宗仁抓住日军的弱点，提出了“敌进我退，敌退我打”的作战方针，指挥所属部队去一个一个地夺取胜利。
1938年1月，东路日军第13师团在师团长荻立兵中将的指挥下，沿津浦路北上。为了防范这路日军，第5战区把第11集团军总部从徐州向安徽寿县转移，以便就近指挥作战。1月5日，第11集团军总司令李品仙命令于学忠指挥的第51军沿淮河北岸构筑防御阵地，阻止日军北进，这是一支原东北军的部队；命令第11集团军所属第31军主力在凤阳、红心铺附近占领阵地，形成攻势防御；命令徐源泉指挥的第10军迅速向合肥推进。
1月中旬，当日军第13师团主力得到重武器的增援后，继续北上，主力接近明光一线。李品仙总司令根据李宗仁的作战意图，命令第31军把津浦铁路的正面让开，部队撤到铁路西侧的山区，伺机打击日军。
这一“敌进我退”的举动，使第31军在选择战场和选择作战对象上占据主动，一旦时机成熟，就能给敌以有力打击。如果在兵器不占优势的情况下与日军打阵地战，面对面硬拼，看起来勇，却难以打胜仗。1月18日，李品仙指挥第31军给北上日军以沉重打击，就是这一“让”一“撤”创造了有利战机。第31军列一部日军后，奉命西撒，离开明光。
战场情况错综复杂，军队的某些行动，往往能以真乱假，以假乱真。中国军队的“敌进我退”，日军以为是败退，即于1月28日兵三路，对淮河地区发动攻击战。2月3日，东路日军第13师团主先后攻占蚌埠、临淮关。
2月8日，日军第13师团主力分别在蚌埠、临淮关强渡淮河向北岸发起进攻。中国守军第31军奋起反击，歼灭日军500人。
2月9日，日军强渡淮河。当日军向王庄阵地进攻时，中国守第114师的官兵与日军展开了激烈的拼搏，伤亡2000多人。李宗仁分析了战场的全局态势以后，命令第27集团军所属第59和第21集团军所属第7军增援南线。
2月11日，李品仙指挥第31军官兵向被日军占领的上窑地围攻，中国军队的官兵奋不顾身，冲进敌阵，与日军展开肉搏战，歼灭日军100多人。不久，廖磊率领的第21集团军到达合肥、舒城、八斗岭、下塘集一线。中国军队兵力增加。
2月13日，张自忠军长率领第59军到达淮河流域，指挥部队占领了姚集、固镇、蒙城一线阵地。张自忠是山东临清人，1914年投笔从戎，1919年被送到军官教导团深造，先后担任营长、团长、旅长、师长等职务。1933年，张自忠率军参加长城抗战，指挥部队在喜峰口与日军血战，名声大振，是一位有名的抗日将领。2月16日，日军遭到我军攻击后被迫抽调主力6000多人增援考城、上窑、池河等地时，张自忠指挥第59军乘机反攻，把日军驱逐到泥河南岸。
经过一个多月作战，南路日军先后被歼灭2000多人，损失战车百余辆，腹背都受到中国军队的威胁，处于十分不利的局面，没有力量再向北面发展，还担心后路被中国军队切断。在此情况下，日军被迫全部退回淮河南岸，与淮河北岸的中国军队隔河对峙。中国军队的上述战斗，不仅挫伤了日军的进攻锐气，也为组织徐州外围防御争取了时间。
李宗仁满腔爱国热情，在指挥徐州会战中提出的独特作战方法，尽管在南线作战尚未充分体现，也初见成效。