白崇禧大权在握，立即电令第五军代军长杜聿明，率部乘火车从衡阳赶到广西南部；又下令夏威恢复第十六集团军总司令职务，原已任命的蔡廷锴待命。夏威集团军立即集结，副总司令韦云菘率指挥所于19日抵达南宁，各部分别赶赴日军推进必经的地点阻击日军。
白崇禧本人同一天从重庆飞到桂林，两天后抵达迁江，设立行营指挥所。当日军接近南宁时，守军已有黎行恕的第一七○师抵达邕宁，苏祖馨的第一三五师两个团到达南宁市区,戴安澜的第二百师一个团抵达南宁东北的二塘。另外有六个军分别从外省向柳州和宾阳集结。由于原来没有找准防卫方向，部队重新集结过于匆忙，只能是亡羊补牢了。
11月23日，今村师团在飞机掩护下强渡邕江。夜晚，守军第四○五团团长伍宗骏，擅自指挥两个团放弃阵地，韦云菘命令苏祖馨截回后撤的部队，伍宗骏竟然抗命，不肯恢复原来的阵地，导致南宁市内正面没有军队防守，后来被判刑五年。
第二天拂晓，黎行恕师在邕宁与日军激战。上午，今村师团一个联队从市区渡江，下午，南宁全城陷落。
25日早晨，日军两个联队在飞机掩护下猛攻二塘阵地，黎行恕师和戴安澜师两个团顽强抵抗，第六百团团长邵一之和副团长吴其升阵亡。战况不利，黎行恕和戴安澜决定黄昏后撤退到高峰隘。日军没有停止前进，但自从在钦县和防城登陆后，在这里遭遇的抵抗是最为激烈的，战斗进行了两天两夜。
26日，安藤利吉宣布：所有日军组成邕钦兵团，由第五师团长今村均中将指挥。从这一天起，日军在飞机掩护下猛攻高峰隘，守军顽强抵抗了几天，终于不支，在12月1日丢失阵地。日军向昆仑关推进。
昆仑关位于南宁到宾阳的公路中段，海拔六百米左右。沿途群山叠嶂，绵延不绝，悬崖深谷到处可见。它雄踞两山之间，大有“一夫当关，万夫莫开”之势。这里只有一条公路通过，是将几百年前的旧式驿道加宽改建而成的。
白崇禧从衡阳调来的杜聿明军，在昆仑关附近地区与日军遭遇，双方开火，在1939年底揭开了昆仑关战役的序幕。这场战役是整个桂南会战的核心战役。
昆仑关以北的中国军队，由白崇禧的桂林行营指挥，下辖张发奎的第四战区和夏威集团军，连同广西教导队独立步兵第一团至第四团，总兵力约六万人。
接着，中国军队继续在这里集结。杜聿明军集结了郑洞国的荣誉第一师和邱清泉的新编第二十二师，装甲团、骑兵团、炮兵团和工兵团也全部抵达，当时中国装备最精良的一个军全员上阵。蔡廷锴的第二十六集团军，叶肇的第三十七集团军，邓龙光的第三十五集团军，以及第五军所在的第三十八集团军，也陆续开到。徐庭瑶的第三十八集团军，包括李延年的第二军、甘丽初的第六军、傅仲芳的第九十九军和姚纯的第三十六军。连同辅助部队，兵力共达三十万人。
在昆仑关和关南，有日本第二十一军的一部，下辖今村师团和海军陆战队，拥有七十多艘军舰和大约一百架飞机，共计约三万人。后期又有近卫混成旅团和久纳师团的一个旅团抵达，兵员总数约十万人，实际参战的总兵力有四万五千人。
还在日军刚占领南宁时，白崇禧就要求趁日军立足未稳、兵力薄弱时发动反攻，蒋介石没有批准。白崇禧又要求杜聿明向蒋介石和军委会提出反攻要求，杜聿明赞成，向重庆要求在12月10日前发动反攻。
蒋介石疑人也用，用人也疑。身为最高指挥官的白崇禧，屡次请求不准，便只好求他的下属越级请求，结果还是不行。蒋介石迟疑不决，贻误了最佳战机。但是，日军指挥官过于轻敌，给中国军队留下了一些机会。日军接获汉奸密报，说昆仑关以北已有十多万中国军队集结，今村均认为是“不可能的事”，未予理睬。而日本的更高层还寄望于继续开展“谋略工作”，策动桂系反蒋——分裂的中国，无疑是有利于日本侵略的。
还在8月间，日本驻上海的特务机关，便派出汉奸策反李宗仁、白崇禧和龙云，要求他们倒蒋，日军给予协助。日军的要求遭到拒绝。12月10日，今村均发出通电《致李、白将军书》，表示尊敬李宗仁和白崇禧治理广西的业绩；说什么这次进攻南宁，只是为了切断蒋介石政权的交通线，希望两位将军洞察世界大势，促进日华提携。如果他们执迷不悟，要夺取南宁，日军的南宁驻屯军必胜无疑。最后，今村均说：“对在南宁战斗中战殁之将军部下四千二百余名勇士，我军已予合葬于南宁中山公园，郑重供祭，尚乞安心。”
但是，白崇禧不但没有投靠日本，还向蒋介石要求发动反攻，可惜蒋介石直到12月7日才突下决心。第二天，白崇禧将这个决定转达各部，目标是“攻略昆仑关而后收复南宁”。
中旬，中国军队集结基本完成。蒋介石又派陈诚和李济深监督白崇禧作战，张发奎也从韶关抵达迁江。15日，白崇禧以桂林行营的名义，发出第一号反攻令。
按照白崇禧的部署，北路军总指挥徐庭瑶，率领杜聿明军主攻昆仑关；傅仲芳第九十九军的第九十二师绕过伶俐圩西进，攻击七塘，侧击昆仑关的日军。西路军总指挥夏威，率领周祖晃的第一纵队攻击高峰隘；韦云菘的第二纵队在南宁南部苏圩集结，阻止日军从后方增援南宁。东路军总指挥蔡挺锴，率领何宣的第四十六军向陆屋和灵山破袭邕钦公路；叶肇军攻击昆仑关侧翼古辣和甘棠的日军。傅仲芳军另外两个师作为战略预备队.