沿西江北岸西进之日军进袭梧州，梧州失陷。从雷州半岛北进的日军攻陷廉江、容县、平南、丹竹。中国军队于桂平、平南一带阻止日军西进。10月11日，日军在桂平南渡过郁江，守军阻击失败。12日，日军攻陷桂平、蒙圩（一作“蒙墟”，桂平南）。第四战区为确保柳州、掩护黔桂路安全，调张弛军、罗奇军于桂平方面，于10月21日对进犯该地区的日军发动攻击，历时8昼夜，将桂平外围蒙圩附近重要据点及马岭等地克复。因桂林外围战局紧张，攻势停止。
第16集团军副总司令韦云淞和第31军军长贺维珍负责桂林防卫，以阚维雍师防守桂林城北部及其附近要点，黎行恕军之许扬高师防守桂林城南部及其附近要点。10月27日，日军以3个师团的兵力围攻桂林。桂林城北、西两面防御线多山岩，日军29日起几度袭击猛攻无效。11月4日，日军乃进攻桂林漓江以东地区，5日攻占七星岩，连日炮击桂林市区，致发生火灾，市内房屋焚烧几尽。7日，日军强渡漓江。中日两军反复争夺要点。巷战至11日，守军奉令突围，桂林遂告陷落。第131师师长阚维雍、防守司令部参谋长陈济桓、第30军参谋长吕旃蒙、第170师副师长胡厚基均于是役阵亡。