战形势，本司令官认为保持充分军力、备有机动力量，对日后的进攻更为适宜，故有此考虑，而完全没有约束第11军积极性的意图。”
冈村心想，1938年第11军组建时我就是首任军司令官，你不过是1942年底(土冢)田攻坠机身亡后，才接任这个军的，竟敢当面对我如此无理，无怪畑俊六总司令曾骂他是混蛋。
这是日军高级将领间当面晤谈时少有的不快场面，而以往他们之间句心斗角多是在背后。这时，宫崎出来打圆场，称误会是由幕僚们在传递方面军作战意图时有所延误造成的，“发生这种事态是我等司令部幕僚的疏忽所致，对两位将军实感抱歉”，总算了结了这次争吵。
但是，争执真能结束吗？横山勇内心并不服气，他有自己的一定之规。
10月上旬，冈村下令第11军主力在兴安、全县、灌县一带集结。中旬，该军在桂北地区向大榕江、高上田等地发动了全面攻击。另一股日军四五千人携重炮攻克了湘南道县，此后迅速西攻永安关，南犯永明，也进入了广西境内，并从东面将兵锋指向桂林城。16日以后，中方守军第10师与日军在大榕江一带反复争夺，阵地几度易手。至27日，日军又全面发起总攻。次日，守军第79、第93两军之结合部被日军突破，第79军的预备队也使用殆尽，全线发生动摇。中国军队虽然有美国驻华空军飞机的配合，但仍未能击退日军的进攻，遂向桂林、永福一带退去。
与桂北正面进行攻击的同时，东路日军一部，经荔浦和阳朔一带向桂林的东南方向扑来。荔浦、阳朔至桂林、柳州的距离相当，横山勇意在保证对桂林的攻击，同时一举拿下柳州。在占领修住一带山地的过程中，千余名日军直取中国第16集团军司令部所在地永福，该集团军仅直属部队就有步、骑兵数团，但面对进攻却未作抵抗，慌乱中，总司令夏威以下纷纷跳河逃走。这小股日军占领该司令部时，文件、地图散落得满地都是，未吃完的饭菜尚摆放在桌上。
当时的广西省会不是南宁，而在桂林。9月上旬，第4战区长官部曾多次召集军事会议，决定以第16集团所辖第31、第46两军为桂林守备部队。司令长官张发奎令第16集团军副总司令韦云淞兼任桂林城防司令，筹划和负责全城守备。但最后实际留在桂林城里防守的，却只有第131师和几乎全都是由新兵组成的第170师，另加第79军的一个团和榴弹炮一个连等。日第11军主力已经兵临城下时，而桂林外围的第79、第93军等部却“为避免态势不利”撤走了。守城的兵力过于单薄，官兵首先在士气上受到严重打击，军心涣散，纪律废弛，但仍有心一战。
这时守城部队的具体部署是：以第131师防守桂林北部及附近要点，第170师守桂林南部及附近要点。守军利用城内天然的石山岩洞，构筑了不少碉堡及其他野战工事，但大部分相当简陋。原计划囤积3个月的粮弹，实际上所存粮弹仅足月余。
10月28日，日军同时从北、东、南三面向桂林外围攻击。30日，先是日军便衣队出现于桂林城北，随后千余日军对桂林火车站发动了攻击。次日，日军开始攻击北极路一带，并试探攻击屏风山、猫儿洞等一些孤立据点，还分兵进抵桂林西郊。随着日军后续部队源源不断地开来，自11月2日起，桂林四面被围。
3日，日军重点攻击城南。因城南开阔地埋有大量地雷，日军利用耕牛开道，以触发地雷。由于日军炮兵部队暂时尚未到达，守军的美式榴弹炮连发挥了较大的作用，配合步兵打退了日军的数次进攻。4日，屏风山、猫儿山据点同时陷落，守军两排人全部牺牲。
6、7两日，日军重点进攻城东。在毒气的配合下，七星岩等处高地又告失守，守军大部牺牲。岩洞工事遭到日军火焰喷射器的攻击，双方伤亡均重。桂林城核心的战斗已达白热化。城北平头山守军不敌日军猛烈的机枪、平射炮射击，全部阵亡。8日起，陆续到达的日军重炮部队开始投入战斗，一通集中轰击，桂林城内一片火海，守军阵地更是浓烟冲天。守军虽冒死狙击，打退了各路进攻之敌，但是，城东南中正桥以北的沿河一线阵地为炮火所毁，中正桥头堡及各个独立堡垒先后被占。日军也有惨重的损失，进攻中正桥的两个分队日军全部毙命。象鼻山上的守军炮兵也对正在渡河的日军进行猛烈的炮击，日军人亡船翻，水为之赤。
壮乡勇将韦云淞一面令预备队堵击由中正桥冲入城内的日军，一面又悬赏重金组织敢死队夺回桥头堡和沿河一线阵地。第131师因伤亡过重未能夺回，于是又令第170师冲锋。该师以上等兵和班长为主编成突击队，用火箭筒、战防炮、轻重机枪等展开恶战，终将桥头堡阵地夺回。
但是，其他守军阵地步步缩小，兵员也伤亡过重，形势越发不利。8日，日第40师团一部向伏波山高地进攻，在付出惨重代价后占领了山顶，最终排除了妨碍渡河的火力点，大队日军夜间渡过了桂江。是日夜间，日军占领城四周多数要地，并从东北方沿山脚各处潜伏前进，冲进桂林市中心。桂林城