發生過程：

1944年8月，日軍侵占湖南衡陽後，為準備進占廣西桂林、柳州，日軍成立第6方面軍，以岡村寧次為司令官，出動第11軍橫山勇第3、第13、第37、第40、第58、第116師團，及戰車、重砲聯隊，共6個師又1個旅，於8月29日由衡陽沿鐵路向湘桂邊界推進；以第23軍2個師團又1個獨立混成旅，於9月6日由廣東清遠等地沿西江向廣西梧州進攻，另1個獨立混成旅由廣東遂溪向廣西容縣進攻。

9月10日，岡村寧次奉命指揮第11、第23軍、第2飛行團和第2遣華艦隊一部，共約160000人，在南方軍一部配合下，以打通桂越公路為目標，向桂林、柳州進攻。中國第4戰區司令長官張發奎指揮第27、第16、第31、第35軍，及第6戰區孫連仲第24軍、湯恩伯兵團，共9個軍、2個桂綏縱隊、空軍一部，共約200000人，在黔桂湘邊區總司令部的3個軍支援下，以分區防禦抗擊日軍。9月14日，日軍第11軍攻占全州，隨後調整部署，準備攻擊桂林。9月22日，日軍第23軍陷梧州，至10月11日相繼攻占平南、丹竹和桂平、蒙圩。

第四戰區鑒於全州地區日軍尚無行動，遂調整部署，將所部編組為桂林、荔浦、西江3個方面軍，南寧、靖西2個指揮所，以大部兵力國軍第31軍桂系中將軍長賀維珍部2萬兵力固守桂林，集中一部兵力先擊破西江方面之敵。10月21日，第64軍配屬桂綏第1縱隊向進占桂平、蒙圩之日軍獨立混成第23旅實施反擊；另以第135師等部向平南、丹竹攻擊，策應反擊。戰至10月28日，日軍第23軍主力逼近武宣，中國軍隊遂停止反擊退守武宣。與此同時，日軍第11軍突破桂林、荔浦方面軍的防禦陣地，主力於11月4日進抵桂林城郊；一部向柳州進攻。11月7日第四戰區將3個方面軍編組為左、中、右兵團，集中兵力保衛桂、柳。11月9日，日軍第40、第58、第37師團和第34師團一部，向桂林城發起總攻。

同日，日軍第23軍第104師團、第11軍第3師團及第13師團突破中央兵團的防禦陣地，攻向柳州。11月11日，防守桂林城區的中國軍隊撤退，部分在撤退途中被俘，桂林陷落；守軍除第16集團軍副總司令韋雲淞、第31軍軍長賀維珍率一部分幕僚逃出以外，桂林防守司令部參謀長陳濟恆、第31軍參謀長呂旃蒙、第170師副師長胡原基、第131師第392團團長吳展等以下官兵2400餘人在戰鬥中犧牲。第31軍第131師少將師長闞維雍拒絕撤退，於陣地拔槍自盡忠烈殉國。據日軍第11軍統計，桂林戰鬥中，中國軍隊陣亡5665人，被俘13151人，被日軍繳獲各種口徑的火炮156門、重機槍110挺、輕機槍359挺、步槍2737枝。

第27軍接到戰區11月7日改為中央兵團、固守柳州的命令後，以急行軍於當夜到達指定位置，當即進行防禦部署：令第37軍在象縣以北掩護主力向柳州轉進，令第188師在柳州以北、以東的長塘、東泉各附近掩護柳州側背安全，令第26軍防守柳州，令第20軍控置於柳州西車站附近待機。第26軍以第41師守備柳州東面和北面，第44師守備西面和南面。

8日，日軍第13師團及第3師團分別進至柳州以北6公里處和柳江東岸，第23軍的第104師團先頭第161聯隊進至柳州南約18公里的四方塘。楊森急令第20軍的第134師在柳州西岸擔任河防，並以一部占領鵝山，以加強防守力量。9日，日軍第13師團、第3師團分由柳州以北、以東和東南發動總攻。

當日中午，日軍第3師團的第34聯隊由三門江附近強渡柳江，進至西岸；第13師團先頭第104聯隊攻入柳州北部；第104師團先頭第161聯隊第3大隊亦進至柳州機場南側。10日凌晨，日軍第3師團第34聯隊與第104師團第161聯隊第3大隊攻占柳州飛機場。美國陸軍航空軍支援戰機30架及桂林機場遭日軍擊毀；堅守柳州城區的第26軍傷亡過半，奉命撤離，柳州失守。隨後，日軍第3、第13師沿黔桂鐵路向西北進攻；第23集團軍沿柳邕公路向西南進攻，11月24日攻占南寧。

11月28日，日軍南方軍第21軍一部從越南突入中國，向廣西綏淥進攻。沿黔桂鐵路進攻的日軍至12月2日攻至貴州獨山，遭黔桂湘邊區總司令部部隊的反擊，撤回廣西河池。12月10日，日軍第21軍與第23軍各一部在綏淥會合。至此，大陸交通線全部打通。日軍傷亡約13400人。

歷史影響：

桂林及柳州失陷後，大多數國民革命軍部隊失去了士氣及不戰而退，在裝備和兵力上造成巨大損失。此外，儘管美國陸軍航空軍和國民革命軍空軍飛機擁有巨大的空中優勢，中國卻未能有效地利用這些優勢，在短短幾天的戰鬥中戰敗，導致整個抗日戰爭最具破壞性的損失。

然而，儘管摧毀了這一地區的空軍基地，美國陸軍航空軍仍然可以從其他基地空襲日本的主要島嶼。

雖然日本完成了一號作戰的部分目標，但日軍卻需要防守更多的地區，大大削弱了他們的防線，並建立一個有利的形勢，給予中國軍隊在隨後反攻。

而日軍在無法有效占領領土之下，最後仍然自行撤出部分地區，且日軍於南路沒有擊潰第四戰區兵力的結果，種下隔年湘西會戰日軍慘敗的因子。