根据1938年11月国民政府南岳会议的决定，从1939年6月开始，国军进行了第二期整训。1939年9月1日凌晨，纳粹德国利用夜幕的掩护，在2300多架飞机的支援下闪击波兰，第二次世界大战在欧洲全面打响，欧美列强的注意力更多的被吸引到欧战上，对东方无暇顾及，中国的抗战形势因此雪上加霜。

欧战爆发后，为进一步打击中国的抗战意志，日本方面制定了旨在消灭中国第九战区部队主力的作战计划。1939年9月中旬，冈村宁次指挥日军五个半师团约12万人，在海空军的配合下兵分三路、分进合击，从赣北、鄂南、湘北三个方向向长沙发起了进攻，从而引发中日第一次长沙会战，这也是欧战爆发以来日军对中国正面战场采取的第一次大规模的攻势作战。国军方面于当年10月1日正式任命薛岳为第九战区司令长官，共调集30多个师，24万人分途迎击，保卫长沙，以湘北为防御重点，后退决战。

1939年9月14日夜，日军在赣北发起钳制性攻击，沿奉新、靖安一线西犯，至18日先后占领会埠、上富、村前街等地，威胁高安左侧背。与此同时，另一路日军也从高安东北大城镇向祥符观发起进攻，并于18日占领祥符观，继续向高安逼近。9月19日，国军放弃高安，退至锦江南岸，两路日军随即在高安会合。日军会合后，留下一部在奉新西南地区实行防御作战，另派兵力开赴武宁，主力则在上富镇附近集结，准备西进。国军趁机于9月22日收复高安。9月23日，日军开始向修水方向西进，并在随后的几天里先后攻占上富、横桥、甘坊以及九仙汤、沙窝里。为阻止日军继续西进，国军调集三个师的兵力向甘坊一带日军反击，虽然没能克复甘坊，但却拖住了日军的西进步伐，使其未能远行。10月6日，日军分三路向奉新、靖安、武宁撤退，国军尾随追击，至10日前后，双方逐步恢复原阵地。

在鄂南战场，日军于9月21、22两日开始出动，相继攻占麦市、桃树港，并继续向福石岭攻击，切断了第九战区湘北和赣北之间的主要联络线，接着向平江地区进攻，协同湘北日军夹击国军。9月27日，日军因屡攻福石岭不下，遂以主力绕福石岭以西向南突进，攻占龙门厂。9月30日，日军攻占朱溪厂，主力进入长寿街、龙门厂、献钟一带，在献钟以西三眼桥与先头部队会合。此时，尾追日军南下的国军一部开始由西向东对嘉义、献钟一带的日军进行攻击，另一部则由东向西，向长寿街、龙门厂、朱溪厂日军攻击，此外还有一路国军也正在日夜兼程南下准备夹击日军。10月1日，国军连克桃树港、麦市，断敌退路，献钟日军窜抵平江，大部溃窜于山岳地带中。10月2日，日军被迫后撤，国军各路相互配合多次对撤退的日军进行截击、夹击，并先后收复献钟、修水等地。10月10日，撤退的日军大部逃回通山、通城一带原防地。

在湘北主战场，日军主力从9月18日开始向新墙河北岸守军阵地发起进攻，双方激战五昼夜。9月23日，日军在炮兵和航空兵的协同下，施放毒气，强渡新墙河，国军阵地失守，被迫退守株洲。同日，另一部日军在洞庭湖东岸鹿角登陆，主力迂回汨罗江口以南，在营田登陆，突破国军阵地，向东南突进，意图切断粤汉铁路和长沙、平江间公路。9月25日，国军主力向汨罗江南岸转移，日军也南进迫近汨罗江北岸，并派兵伪装难民，偷渡汨罗江，袭占新市。9月26日，日军猛攻汨罗江南岸，激战竟日，未能有所斩获，另一路前来增援的日军也被国军阻击于幕阜山福石岭地区，使得日军围歼汨罗江畔国军的计划破产。9月27日，国军在长沙周边主要区域进行周密部署，防御日军进攻。9月28日，日军一部经瓮江向平江迂回，另有一部由汨罗江畔开始分路南进，各路日军均遭到国军的顽强阻击，已无力继续南进。

眼见湘北主战场日军不断遭到伏击、侧击和夹击，补给不济，逐渐陷入困境，战场态势日益不利，9月29日，冈村宁次下令撤退。9月30日，湘北和鄂南日军会合于三眼桥，一部越过捞刀河占领永安市。10月1日，进至永安市的日军向捞刀河以北撤退，第九战区国军展开追击。10月2日，国军克复上杉市，3日到达福临铺、金井附近，4日克复汨罗、新市等处。至10月9日，国军一部进占鹿角、新墙、杨林街之线，日军大部撤回到新墙河北岸。10月15日，战场全部恢复战前态势，第一次长沙会战结束。

在第一次长沙会战中，日军劳师南征，不但未能达到歼灭第九战区国军主力的目的，反而遭到国军强有力的阻击和侧击，损失惨重，伤亡两万余人，而国军也有三万余人伤亡。

1939年11月，国军第二期整训结束，部队战斗力有了一定的提高。当时适逢第一次长沙会战结束，国府军事委员会判断日军可能会增兵再攻长沙，为进一步消耗日军，国军决定将整训部队主力分别拨归第9、第5、第3和第2战区，并于11月下旬至12月上旬全面对日军发动“冬季攻势”。在这次的“冬季攻势”中，国军投入了一半以上的兵力，在北起内蒙，南至中国与法属印度支那交界附近的广大地区内发动攻击，前后历时4个月。1939年12月20日，国军主力攻进包头城，日军调兵增援，国军被迫撤回五原。1940年1月，日军攻克五原城；3月20日，国军发动反攻，全歼五原日军，收复五原城。1939年12月16日，国军攻入开封，焚毁日军司令部。山西方面，国军于12月10日向翼县、绦县一带的日军发起攻击，退敌于曲沃、新绦。12月12日，国军从正面向以武汉为中心的日军发动进攻，经40天战斗，给敌人以重创。此外，华东国军也向驻守在沪、宁、杭地区的日军发动进攻，并于12月13日攻入杭州、富阳、余杭，23日攻克青阳城。广东方面，国军自1940年1月2日至16日，连克翁源等多处日军据点，取得粤北作战胜利。

另外，上一次讲过的国军收复南宁的昆仑关战役也是在这次冬季攻势中进行的。国军的此次冬季攻势无论是作战规模，还是军队的战斗意志，均大大超出日军意料，给日军以相当大的打击，攻势结束后，中国正面战场很快恢复了原有的态势。

为总结第一次长沙会战的经验教训，探求日后抗战方略，1939年10月末至11月初，国民政府军事委员会在南岳召开第二次军事会议，即第二次南岳军事会议。蒋介石在会上强调，一定要切实执行第一次南岳军事会议确定的第二期抗战军事战略。同时蒋介石还提出了欧战爆发后中国应采取的战略。他说：“我们的战略亦就是要使中国抗战能达到与世界战争同时结束的目的。在欧战没有结束，世界问题尚未解决以前，我们若急求速了，妄想与日本妥协讲和，这就是自取失败，自取灭亡!”。

1939年11月，国民党五届六中全会在重庆召开，蒋介石重申了一直要打到欧战结束的战略思想，并强调在此期间，中国要从各方面加强自己的力量。此外，在中共问题上，五届六中全会还决定由“政治限共”变为“军事限共”，国共关系开始恶化。