1938年3月1日，国民党政府军政部兵工署、经济部资源委员会、钢铁厂迁建委员会，在汉口共同组建南桐煤矿筹备处，委派知名矿业专家、原河北省井陉煤矿矿长侯德均为筹备处主任。3月20日，南桐煤矿筹备处宣布成立。该煤矿投资1973万元法币，主要产炼铁用的焦炭，通过綦江运至大渡河铁厂，年产焦炭不足4万吨。抗战期间，国民党在西南各省办了59座日产四五十吨的小煤窑。1939年产煤约26万吨，1943年也仅有110万吨。【1916年，江西萍乡煤矿年产原煤95万吨、焦炭25万吨。】
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1938年（伪民国27年），湖北汉阳兵工厂的设备，搬迁至湖南辰溪，1940年部分人员入川至重庆谢家湾，组建兵工署第1工厂（重庆建设机床厂前身）。照片为2009年重庆建设机床厂二车间拆迁时，那批铸有“中华民国元年八月（1911年）湖北汉阳兵工厂制造”的枪管校直机，依然立在车间里。刘宏毅拍摄。1938年至1939年，国民党将华东、华北地区的军事工业，部分搬迁至西南省份，组建了数十家兵工厂，主要集中在四川长江、嘉陵江附近。如：兵工署第2工厂（原汉阳火药厂）、兵工署第11工厂（原巩县兵工厂）、兵工署第21工厂（原金陵兵工厂）、兵工署第25工厂（原江南制造局龙华分厂）、兵工署第29工厂（原汉阳铁厂）、兵工署第30工厂（原济南兵工厂）、兵工署第50工厂（原广东第二兵工厂）等。由于物资器材短缺，技术能力不足，加上日军长期轰炸，各兵工厂无法正常生产。抗战期间国民党兵工厂累计生产：步枪约55万支,轻机枪约4万挺,重机枪约2万挺,枪榴筒约6万支,掷弹筒40909支,20毫米高射炮4门,37毫米战防炮94门,60毫米迫击炮约5000门,82毫米迫击炮约7500门,120毫米迫击炮约60门;子弹约11亿发,手榴弹约2700万个,枪榴弹约450万个,掷弹筒榴弹约150万个,迫击炮弹约550万发,75毫米山野炮弹约42万发,20毫米高射炮弹约52万发,航空炸弹约3000吨,地雷约80万个。【在作战效率上，同样毙伤一名日军，国民党军的子弹平均消耗量为共军的172.5倍，手榴弹的平均消耗量为共军的7.4倍，枪榴弹的平均消耗量为共军的14.7倍，掷弹筒榴弹的平均消耗量为共军的4.8倍，迫击炮弹的平均消耗量为共军的24倍。】抗战时期，共产党八路军的军工产能，不足国民党的三十分之一，主要依靠对日伪军作战缴获物资。
七七事变后，众多台湾籍日本兵调赴江苏无锡。照片上右侧第二位的黄焜发，当时也随日军从淡水头份庄（苗栗头份）出发到了无锡。1942年2月1日到3月10日，台湾总督府征收1000名志愿兵，有42.6万名台湾青年应征，占台湾成年男性总数的14%。许多台湾青年甚至写血书，以表达参加日军的强烈愿望。据日本厚生省在1973年的统计资料显示，自1937年到1945年，台湾总督府共招募军属军夫126750名，从1942到1945年征募了台湾籍日本兵80433人，合计共207083名。至今，仍有2.8万名战死的台湾籍日本兵，供奉在日本靖国神社内。李登辉的哥哥李登钦（岩里武则）就是其中之一。
1938年4月，山东枣庄台儿庄一带的民众，在观看台儿庄战役参战部队的操练。台儿庄位于徐州东北30公里。徐州是津浦、陇海两大铁路干线的交汇点，为南北交通枢纽，战略位置十分重要。自攻占华东华北后，日军大本营便计划打通津浦铁路（天津-南京浦口），贯通南北战场。再从徐州沿陇海铁路（连云港-兰州）西取郑州，从郑州沿平汉铁路（北平-汉口）南取武汉。为此日军调集24万（合9个师团）兵力，分别由华中派遣军司令官畑俊六，和华北方面军司令官寺内寿一指挥，实行南北对进，夹攻徐州。为了守住徐州，第五战区司令长官李宗仁，东拼西凑弄来了60万兵力，兵分南北阻击日军，因此徐州会战有南北两个战场。北路日军第5师团（板垣师团）、第10师团(矶谷师团)先攻山东，因山东省主席韩复榘消极抵抗，轻易丢失山东半岛，韩复榘被军法处决（四川省主席刘湘恰巧病死，蒋介石委张群为四川省主席）。3月，日军第5、10师团争功冒进，企图攻下徐州。李宗仁、白崇禧采用诱敌深入、重兵合围，集中12万兵力围歼3万日军。经过一个月血战，以伤亡3万余人的代价，毙伤日军11984人。此战是抗战爆发后，国民党在正面战场取得的首个胜利，称为“台儿庄大捷”。吃了大亏之后，日军调集13个精锐师团，共30万兵力，企图聚歼国民党60万主力于徐州。5月中旬，日军包围态势日益明显，攻势也日趋凌厉。5月15日，武汉军事委员会决定放弃徐州，主力向河南撤退。
1938年5月18日（伪民国27年），就在第五战区主力向河南撤退时，日军第14师团（土肥原师团）2万余人进攻兰封（河南兰考县），企图切断中方退路。当时陇海线附近中方有6个军12万人，土肥师团反成孤军。蒋介石匆匆飞往郑州，决定亲自指挥兰封会战，歼灭土肥师团。5月23日，土肥师团开始向兰封突围，第88师师长龙慕韩擅自抗命，弃守兰封。程潜迅速调整部署，再次围困土肥原。正当程潜乐观预计，再有两三天时间就可望全歼土肥师团之际，黄杰第8军无视薛岳命令弃守商丘。结果，由于蒋介石的两个嫡系将领（桂永清、邱清泉）贪生怕死、临阵脱逃，中方有计划地投入了15万精锐部队，却未能歼灭土肥师团的2万人。更糟糕的是，土肥师团立即反扑，重新占领了兰封。5月29日商丘沦陷后，开封、郑州甚至武汉都岌岌可危。为了阻止土肥师团，缓解兵败如山倒的势头，蒋介石于5月31日夜晚做出一个重大决策：掘开郑州黄河大堤，“以水为兵”阻止日军。在两次挖掘失败后，6月7日，河南省主席商震，急命第39军（刘和鼎部）新编第8师（蒋在珍部）第23团、第24团以及工兵连，挖掘郑州花园口黄河大堤，6月9日黄河决堤，滔滔黄河水冲开决口，向东南奔流300公里，至安徽阜阳入淮河。淹没面积超过5万平方公里。河南、安徽、江苏三省44个县市遍地洪水，1250万人受灾，89万3303人死于非命，391万1354人外逃。其中河南省受害最为严重，21个县市、900多万亩耕地被淹，47万人死亡。史称“花园口惨案”。图为国民党政府航拍黄河花园口决堤后的照片，仅仅四个月后，武汉失守。
1938年9月（昭和13年），武汉会战期间，日本大阪朝日新闻社发行《中支方面日支两军态势要图》，由日本陆军省新闻班调查制图，华中战场中日两军态势。至1938年初，日军在中国战场投入了陆军24个师团中的16个，消耗20.22亿日元军费，陷入兵力短缺、财力支绌的局面。1938年2月2日，日本政府追加了48.5亿日元的军费。由于苏联在远东地区部署了28个师、1500架飞机的军力，日军考虑向满洲配备8个师团作为防御，这样兵力更加紧张。日军参谋本部于是提出了，以“政治诱降为主，军事打击为辅”的策略，1938年5月26日，近卫文麿内阁进行改组，陆军大将宇垣一成入阁担任外相。此事引起蒋介石的重视，早年流亡日本时，蒋与宇垣有过私交。6月6日，张群以个人名义向宇垣发出贺电。双方接触后，张群提出和平谈判，宇垣提名由国民党政府行政院长孔祥熙为谈判对手。6月23日，孔的秘书乔辅三，奉命至日本驻香港总领事馆，与中村丰一总领事进行秘密会谈。7月8日，在陆军次官东条英机的推动下，日本五相会议，把“蒋介石下野”列入和谈条件，将政治诱降对象改成汪精卫。7月15日，乔辅三回汉口复命，孔祥熙向蒋汇报了对日和谈内容，除蒋本人下野的问题外，其他条件都获得蒋的同意。9月1日，因日方坚持要蒋介石下野，双方谈判遂告破裂。这是抗战期间，蒋介石政府与日本方面进行的四次媾和谈判之一。一直到1941年珍珠港事变爆发，美国参战，蒋介石才彻底放弃对日媾和。
1938年10月21日下午3时30分，日军占领广州市政府。为了侵占广东，日军从1937年8月31日起至1938年10月21日，共对广州市进行了长达14个月的轰炸，空袭密度仅次于当时的重庆。空袭广州的日机共有近百批900多架次，共炸死居民6000多人，炸伤近8000人，毁坏房屋4000多间。广州沦陷前，国民党对情报判断错误，以为日军忌惮英国控制的香港，不敢过分威胁广州，遂不断抽调驻守广东的第四路军（余汉谋部）兵力，导致守军仅剩6万余人。而日军在台湾集结的兵力达4个师团8万余人。日军进攻后长驱直入，短短10天时间，6万广东守军便全线溃逃。广东省主席吴铁城、广州市长曾养甫，早在五天前就跑了。
1938年10月26日，日军攻入武汉。1938年6月11日—10月25日，武汉会战，国民党军110万对付日军25万，国民党军惨败，伤亡40万余人，武汉、广州被日军占领，国民党海军全军覆没。战后，第六战区长官，湖北省主席陈诚，反思国民党军120个师为什么会败给日军9个师团，谈及国民党军指挥组织体系混乱，缺乏协同配合。王陵基军团及第三十军团孙渡、张冲两军，均因素质太差，甫经接触即溃不成军；而滇军卢汉所部，未经接触，仅闻敌机之声亦即溃散。豪绅地主几千年的压榨之下，养成民众苟且偷生的习性。敌军所到之处，伪组织即刻出现，认贼作父、为虎作伥的汉奸无时无地无之，民众多半宁愿随众做顺民，而不肯犯难当国殇。
1938年11月8日，日军攻入湖南北部，并轰炸了长沙和衡阳。9日、11日，临湘、岳阳接连失守，国民党在长沙周围布置了10万重兵。11月12日上午，湖南省主席张治中接到蒋介石命令，长沙如果失陷，务将全城焚毁。张治中随即部署了焚城计划，甚至将救火车里的水换成汽油，用于纵火。11月12日夜，因误传日军将至，长沙民兵自卫队擅自放火。长沙警备司令部见城外火起，便全城纵火。先从政府和警察局等重要部门点起，再烧学校、医院，最后挨家挨户放火。许多人就活活烧死在家里。这场大火烧了整整五天五夜，长沙全城90%房屋被烧毁，计5.6万余栋，收拾出3000余具尸体。烧毁工厂40多家，40余家湘绣厂全灭，190多家碾米厂和粮栈仅幸存12家半，私立小学烧毁31所，除湘雅医院外的所有医院均被烧毁。为了平息民愤，国民党设立军事法庭，判处长沙警备司令鄷悌、警备二团团长徐昆、湖南省会警察局长文重孚执行枪决。湖南省主席张治中革职留任。从1939年9月至1944年8月，经过四次长沙会战，这座千年古城已面目全非。
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1938年，辽宁大连，日本关东军接管原满铁卫生所，改称大连卫生研究所，又称“关东军防疫给水部大连出张所”、“满洲319部队”，直接参与日本细菌武器的研制，及用活人进行细菌试验的罪恶活动。1945年8月日本投降后停办。 抗战期间，侵华日军在师团级设有“防疫给水部”，负责消毒防疫及发动生化武器战。其中最著名的当属731部队，现存有大量人体解剖照片，残忍之极。
1938年2月，山西，由于八路军120师在晋西北发动破袭战，对日军构成严重威胁。日军调集第26师团、第109师团及伪军万余人，围攻晋西北（太原西北部）。晋绥军（骑兵第1军、第2军）、第35军（傅作义部）消极抵抗导致7座县城丢失。3月2日，毛泽东致电贺龙，要求确保晋西北和陕甘宁边区安全。3月4日，八路军120师主力星夜赶赴岚县，贺龙做战斗动员，要求集中主力收复7座县城。3月6日至4月1日，八路军358旅、359旅密切配合，相继收复岢岚、五寨、保德、河曲、偏关、神池、宁武7座县城，歼敌1500余人。为了巩固战果，120师分出部分主力，展开敌后游击战，取得大量战果。晋西南、晋西北抗日根据地得到巩固，有效确保了延安的安全。
