淞沪会战结束后，日军相继占领了南京、杭州和济南。徐州就成了平津至杭州一带唯一没被日军占领的大都市。徐州在握，南可以威逼南京，北可以威胁济南，东西可以掌握陇海线这条铁路大动脉，保障平汉铁路南段的翼侧；日军华北、华中两个战场即被中国军队分割，侵略者夺取中原的意图就难以得逞。中国军队如果失去徐州，就失去了东部地区钳制日军的战略要地，失去了保卫武汉的一道重要屏障；日军华北、华中两个战略集团联系在一起，就控制了中国从渤海湾的辽东半岛到东海的杭州湾的全部沿海重要城市。当时，日军的反动气焰更加嚣张，迅速灭亡中国的侵略野心更加疯狂。日军华北方面军一次又一次地向统帅部建议，“为使华北、华中连接起来，进行徐州作战以及对武汉之敌施加威压。”
日军统帅部根据侵华战争的新形势，制定了新的作战计划，决定以南京、济南为基地，从南北两端向徐州夹击，首先攻占徐州，打通天津至浦口的铁路线，把南战场和北战场联成一片，进而夺取武汉、广州。为此，日军调整部署，制定了扩充军备的规划。到1938年1月，侵华日军已增加到26个师团，大大打破了预定派遣15个师团的计划。
1938年1月22日，日本第73届通常议会提出准备长期战争的议案。2月4日，日军召开了大本营政府联席会议，着重讨论了攻占中国的汉口、广州等重要城市的问题。
徐州会战示意图1938年2月11日，日本陆军省、部会议作出了扩充军备的决定。
为了取得徐州会战的胜利，日军对侵华现有陆军各部队进行调整，特别是充实和加强了华北方面军的力量。其中，华中方面军由中岛今朝吾中将指挥的第16师团从1938年1月15日起转属华北方面军，该师团于1月22日进至河北省德顺地区。华中方面军由末松茂治中将指挥部的第114师团从2月10日起转属华北方面军，该师团于2月底到达河北保定地区。
徐州会战，日军先后调集了8个师团另3个旅、2个支队，约24万官兵，南北对进，分步攻占中国的重要城市。其战略企图是：首先攻占华东的战略要地徐州，再沿陇海铁路西取郑州，最后沿平汉铁路夺取武汉。
日军侵华的野心急剧膨胀，除了淞沪会战、太原会战的结局外，还受“一得一失”两个事件的影响。这两个事件，一个增加了中国军队防守徐州的难度，一个坚定了中国最高军事当局进行徐州会战的决心。
“一得”是日军轻易得济南，占据了攻打徐州的有利态势。
徐州会战中的中国军队炮兵阵地李宗仁很生气，打电报责问韩复榘：为什么放弃泰安？
韩复榘看到李宗仁发来的电报，在上面批了8个字：“南京已失，何守泰安？”
韩复榘擅自决定放弃济南，率部撤向鲁西南。日军于12月27日占领济南后，直接威胁徐州。
在严重关头，蒋介石于1938年1月11日在河南省归德召开有80多名师长以上高级军官参加的“北方抗日将领会议”，会议期间，把韩复榘诱捕，押往武昌，经高等军法会审后，于1月24日晚将韩复榘枪毙。中央通讯社发布韩复榘的死讯后，全国一片唾骂声。
何应钦向国民党临时全国代表大会报告军事时，说：“第三集团军总司令韩复榘素无战意，擅将要隘城镇自行放弃，各部队均撤至运河西岸，仅以一部沿河扼守，主力控制于曹县、城武、单县等处，图保实力，虽经迭令该集团军整饬反攻，乃韩复榘多方规避，违抗命令，比经拿办，明正典刑。”
济南失守，日军占领山东的一座重要城市，对中国军队防守徐州带来了极为不利的影响。
“一失”是日本政府秘密谋求和谈失败，战争野心更加疯狂。
1937年12月14日，日本侵华驻军经过精心策划，在北平建立了“中华民国临时政府”等汉奸傀儡政府，这时候，日军攻占南京仅仅一天。因为这种成功，日本政府洋洋得意。当天，日本内阁和日军大本营召开联席会议，提出新的对华和谈提案。12月21日，日本政府又提出了更强硬的要求。日本的基本条件是：中国政府放弃抗日；承认伪满政权；设立非武装区；中国要给日本必要的赔款。对于这些无理条件，日本方面限定中国方面在1938年1月6日前答复。
日本政府提出的这些无理野蛮的要求，中国人民绝对不能接受。欧洲国家一些有正义感的外交人员也认为，中国政府是不可能接受以上条件的。
12月26日，当德国驻华大使陶德曼把日本政府提出的新要求转告给中国政府时，国内外一些报刊和通讯社透露了中日秘密和谈的消息。当时，中国共产党和中国人民坚决反对妥协投降，国民党内部多数人也不愿意妥协投降。蒋介石看到日本政府的提案后，认为条件太苛刻，丝毫没有接受的余地。
12月27日，蒋介石组织召开国防会议，在会上表明了坚持抗日的立场。
1938年1月1日，蒋介石在元旦团拜中对大家说：
“抱定坚忍不拔之志，以打破日寇威胁利诱之政略。与其屈服而亡，不如战败而亡。虽目前国际形势变化无望，我们务须一本原定方针，认同奋斗到底。凡事若不半途而废，则到最后，必能有志竟成，故不患国际形势不发生变化，而患我国无持久抗战决心……”
在这一事件中，国民党政府畏于中国共产党和中国人民的压力，不敢接受日本政府提出的这些十分苛刻的条件。蒋介石对此事在日记中写道：
“国际正各自扩张军备，而一面则竟言和平。当此之时，我人对于外交，断不宜作依赖任何一国之幻想，务必力图自存自立。”
日本政府对中国方面的态度反应强烈，日本近卫内阁扬言，要另外扶植伪政权。
1月8日，中国国民政府发表宣言，声明维护中国领土主权的完整，不承认一切伪政权。经过上述事件，蒋介石已经决定要在徐州同日军作战。
在这种情况下，日本方面在政治上声明“不以国民政府为对手”，在军事上立即调动军队，准备南北会攻徐州。
徐州大会战的序幕在上述背景下拉开了。济南失守和日方秘密提出的4项和谈条件，客观上使徐州会战更加激烈了。
会攻徐州，日军进行了精心策划，兵力不断增加。会战之初，日军主要有第5、第9、第13师团。其进攻态势是：
南路日军由华中派遣军司令官煨俊六大将指挥。日军第13师团在1937年12月侵占南京以后，继续北上。1938年1月下旬，第13师团主力攻占滁县、来安等地，进至安徽省池河东岸的藕塘、明光一线；一部兵力攻占扬州后，向邵伯、天长一线进攻。第9师团攻占裕溪口后，沿淮南铁路继续北上，直至前进到巢县、全椒一线。
北路日军由华北方面军指挥官寺内寿一大将指挥。日军第二集团军西尾寿造中将指挥2个师团，分路南下。其中，自1938年1月配属第二集团军的第5师团在坂垣征四郎中将的指挥下，沿胶济铁路东进，相继占领沂水、蒙阴等地。2月21日，日军第21旅团所属3个步兵团、1个炮兵团、1个骑兵营共约2万人，向临沂突击，试图从东路进攻徐州。
1938年春季，中国大地上又开始了一场反抗日军侵略的大会战。