1937年11月，抗日戰爭已經打了五個月，中國已經丟掉了全國第一大城市上海，軍民傷亡超過200萬。不過，中日兩國卻并沒有宣戰，不宣戰似乎意味著當時兩國之間還存在一些政治斡旋的空間。“七七事變”后，日本內閣雖然在7月11日的會議上決定派兵增援華北，但仍希望“把戰事控制在平津地區”，不愿擴大戰爭，可惜日本政府的這一決定就如同當初“九一八事變”后的“不擴大政策”一樣，并沒有受到軍方的重視，因為在成功占領東北后，日本天皇等于是追認了關東軍的抗旨行為。另外，盧溝橋開戰后，日本陸相杉山元曾對天皇說，中國事件可以在三個月內解決——此即所謂日本“三月亡華”一說的由來。

“淞滬會戰”后，國軍退出上海，蔣介石開始考慮在德國的調停下和日本進行停戰談判。當時，德國已經和日本及意大利簽訂了三國條約，它愿意出面調停主要是因為中國和日本都是德國的友好國家，那時歐美各國都在國際事務上圍堵希特勒，德國因此朋友不多，所以十分重視和南京政府的關系。另外，中國是鎳等戰略金屬的主要供應國，德國希望以調停和租售軍火為交換，換取中國在鎳資源上的供應。1937年11月5日，德國大使陶德曼向南京透露了日本講和的條件：一、內蒙成立自治政府；二、華北非武裝區域擴大，主權歸南京政府，治安由中國警察維持；三、上海非武裝區域擴大，治安由國際警察管理；四、中國停止反日排日政策；五、共同反共；六、減低日貨關稅；七、尊重外國人在華的權利。

12月2日，蔣介石與國軍高級將領開會，大家一致同意了日本的條件；12月6日，汪精衛在漢口主持召開了國防最高會議常委會，也同意接受日方的條件。12月13日，南京淪陷后，日本人以為中國的抵抗已到窮途末路，于是在12月22日增加了三項苛刻的和談條件：一、在華北、內蒙、華中的非武裝地帶設立特殊機構（親日政權）；二、承認滿洲國；三、中國向日本賠償戰費。日方請陶德曼將新增三項條件轉達中國，并把談判期限規定為1938年1月15日。對于這些新條件，中國沒有接受，于是日本政府開始向中國施壓。1938年1月16日，日本首相近衛文麿發表了由大本營聯席會議通過的《不以國民政府為對手的聲明》，宣布：“帝國政府今后不以國民政府為對手，而期望能與帝國合作之中國新政權的建立與發展，并將與此新政權調整兩國邦交，協助建設復興的新中國。”。1月18日，國民政府發表聲明，表明了中國的強硬態度：“全力維持主權與行政之完整，任何恢復和平方法，如不以此原則為基礎，決非中國所能忍受。”。日本在中國發表聲明后即日撤回駐華大使，中國也于1月20日撤回駐日大使，兩國外交關系正式斷絕，陶德曼的調停以失敗告終。

另一方面，由于當時英法在歐洲忙于應對希特勒的不斷做大，無暇顧及遠東事務，出兵干預，因此蔣介石開始考慮請求蘇聯干涉。對此，汪精衛因担心蘇軍進入東北后，將東北交給中共，故堅決反對，但隨著國軍在戰場上的節節失利，蔣介石不得不鋌而走險，于1937年8月21日與蘇聯簽訂“互不侵犯條約”，以“承認過去沙俄占領的中國領土為蘇聯所有”為代價換取蘇聯的支持。不過，蘇聯并沒有大舉出兵參戰，只是在11月派出一批志愿軍飛行隊參與中日的空戰。11月底，斯大林拒絕了蔣介石直接出兵的請求，但加大了援助中國的力度。1937年底，國府立法院長孫科訪蘇期間，蘇聯答應向中國提供20個師的裝備；1938年3月，蘇聯又正式向中國提供了3000萬美元的軍事借款。

由于英法隔岸觀火，蘇聯又不肯出兵，中國的抗戰只剩下“焦土戰”一條路了。由于日本是一個資源貧瘠的島國，非常不利于打持久戰，因此蔣介石便寄希望于用持久戰來拖垮日軍。當然，日本也清楚這一點，所以提出了“以戰養戰”，用中國的資源打中國人的設想。蔣介石為了不讓敵人利用中國的資源達到以戰養戰的目的，在中國各戰場大搞燒光毀光的焦土戰術，這一點我們在今后的介紹中會逐漸看到。

在“淞滬會戰”中取勝的日軍雖然拿下了上海，但其所付出的代價卻是超乎他們想象的，被此損失所激怒的松井石根沒有理會東京參謀本部11月7日發出的“驅逐上海附近的中國軍隊，以蘇州、嘉興為追擊界限”的命令，恣意獨行，于11月15日提出攻下中國的首都南京，嚴懲中國軍隊，使中國屈服的軍事計劃。11月20日，已經有日本軍隊擅自向南京進軍了，參謀本部雖然下令制止，但毫無效果。11月22日，松井石根向東京發去電報，要求軍部批準向南京進軍并占領南京；同時，日軍各部已經按奈不住，開始前進了。在國內少壯派軍人的積極支持下，日本參謀本部最終于11月28日批準了占領南京的計劃。

南京方面，蔣介石在上海失守后立即召集國軍高級將領商討保衛南京的問題，何應欽、李宗仁、白崇禧等大部份將領都主張放棄南京，因為上海和南京之間僅300多公里，且一路都是平原，無險可守，更何況此時國軍主力傷亡巨大，急需時間休整補充。在“對日持久作戰”的大方針之下，蔣介石及其德國顧問也主張放棄南京，不作“無謂的犧牲”。唯一唱反調的是唐生智，他提出“南京不僅是首都，還是國父陵寢所在，不戰而放棄南京，對不起國父的在天之靈”，并表示自己愿意與南京共存亡。因為担心不戰而逃會遭致國內輿論的譴責，使本來就被貼上“不抵抗”、“恐日病”標簽的自己再次被指為投降賣國，所以蔣介石最后決定，在南京進行象征性的短期抵抗。11月19日，蔣介石任命唐生智為南京衛戍司令長官，劉興為副司令長官，并抽調剛從上海前線退下來的已損失過半36、87和88師以及軍事學院學生組成的教導總隊為守衛南京的主力。同日，蘇州、嘉興被日軍攻陷。

1937年11月20日，南京國民政府宣布遷都重慶，軍政機關開始陸續遷往武漢，國軍主力也于當日由蘇州退入江陰、無錫一帶。11月22日，宋希濂率36師殘部抵達南京；23日，日軍以主力向無錫推進，開始進攻國軍陣地；24日，國府軍事委員會正式任命唐生智為南京衛戍司令長官；25日，沿太湖南岸西進的日軍分三路攻長興、宜興、在湖州附近集結，同日，無錫失守；27日，日軍兩路進攻江陰；29日，沿太湖南岸西進的日軍已抵廣德前郊，宜興也在當日失守；30日，國軍在南京城東完成布防，日軍則在當日占領廣德，直趨蕪湖，形成圍攻南京之勢。

1937年12月1日，在攻占江陰的同時，日軍大本營下達華中方面軍戰斗序列令，由華中方面軍、上海派遣軍、第十軍組成，方面軍司令官為松井石根，同時又令：“華中方面軍司令官須與海軍協同，攻占敵國首都南京。”，南京保衛戰正式開始。12月2日，日軍大舉向南京推進；4日，國軍各部陸續進入陣地。12月5日，南京守軍與來犯之日軍接戰。此間，南京政府機關已全部撤離，各路國軍陸續抵寧，蔣介石夫婦也于12月7日飛離南京，國府遂于當日宣布南京為交戰區。12月8日拂曉，日軍分三路同時發起對南京的正面進攻，至當日晚，南京所有外圍陣地均被日軍占領，日軍形成了對南京的三面包圍，守軍只剩下北渡長江一條退路。

此時，唐生智“背水布陣”，將長江的渡船全部銷毀，自斷南京守軍退路，并部軍于面對長江渡口的挹江門，下令如果有人試圖向城外逃跑就開槍阻止。12月9日，松井石根向南京城空投“投降勸告書”，要求國軍在12月10日前投降，但唐生智不為所動，下令各守備部隊“應與陣地共存亡”。12月10日，日軍對南京發起總攻，與國軍在光華門進行了慘烈的戰斗，陣地幾次易手，至12月12日，日軍傷亡7200余人，但仍沒能突入南京城內。12月12日，南京各城門相繼被日軍攻破，晚7點，唐生智下令守軍撤退，并與主要高級將領乘坐一條小汽艇北渡長江逃走。

由于當時南京三面被圍，唯一的逃生之路就是北渡長江，因此大量國軍士兵在無人指揮的情況下蜂擁向挹江門。然而，唐生智先前向挹江門守軍下達的“開槍阻止試圖出城逃跑的守軍”的命令此時尚未解除，所以守軍開槍阻止了試圖出逃的國軍，中國軍隊內部發生了沖突，最后城內國軍動用了準備進行街巷戰的坦克，擊破挹江門出城，隨后，大量逃兵和難民也乘勢沖出城外。但是這時，渡江的船只已全部被銷毀，很多人只能抓一塊木板、一條樹枝泅水渡過近兩公里寬的長江，因此其中絕大多數人被凍死在12月冰冷的江水中。另一些無法渡江的國軍士兵再次返回城中，丟掉武器，脫去軍裝，穿上平民服裝逃入保護一般平民難民的“安全區”。

1937年12月13日早，日軍進入南京，下午兩點左右，日軍先頭部隊抵達挹江門，向試圖渡江的擁擠在一起的逃兵和難民開火，持續了四五個小時，造成血染長江的大慘案，事后收得的尸體多達五萬一千余具。由于南京城內四處都是中國士兵丟棄的軍裝和武器，日軍因此認定有大量的中國軍人化裝成平民潛入“安全區”，于是開始對“安全區”進行大搜捕，抓捕曾多次襲擊日軍的“便衣隊”。對于藏在“安全區”內的逃兵，日軍一旦抓到，就立刻處死，很多無辜的平民也因此遭殃。

從12月13日攻入南京之日開始，日軍在南京城內進行了前后長達45天的屠城，這便是震驚世界的“南京大屠殺”。在這場無法用人類的語言、文字以及智慧所及的一切工具所能描述的空前浩劫中，大量無辜的中國平民遭到日軍的殺害、強奸或搶劫。據中國政府估計共有約30萬人在這次大屠殺中喪生，而戰后遠東軍事法庭也確認1937年日軍在南京屠殺的中國人為34萬，其中被炸死或零散虐殺的約為15萬，遭集體屠殺的為19萬，屠殺場地遍布城內共12處，從北到南分別為：燕子磯、草鞋峽、寶塔橋、魚雷營、煤炭港、龍江口、中山碼頭、下關、大方巷、漢中門、上新河以及雨花臺，甚至就連所謂的“國際安全區”也難以幸免。

占領南京后，日軍一部渡江追擊國軍，進占滁縣至揚州一線，切斷了津浦線及江北大運河；另有兩個師團南下，于12月24日攻占杭州。至此，滬寧杭地區全部被日軍占領。