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抗战前中国坦克部队的发展
中国最早装备坦克的是奉系军阀。1922年，张作霖为同直系军阀进行最后的决战，从英、法等国购买了大量的军备，包括36辆“雷诺”FT-17型坦克。首批10辆“雷诺”坦克于1924年运到大连，型号为只装备机枪或装备37毫米炮的两种。从1928年起，奉系军阀开始用“雷诺”坦克来抵抗蒋介石国民党北伐军的“二次北伐”。战车队被派往河南参加战斗，损失6辆坦克。不久，奉军败退，战车队随奉军撤回东北。在1929年发生的“中东路事件”期间，中国军队曾通过铁路向满洲里前线运送FT-17坦克，但尚未到达，苏联红军便取得全面胜利。1931年夏，日本关东军发动“九·一八事变”，储存在东北的坦克几乎全被日军缴获或摧毁，原东北军的大量装备落入了日军手中，驻扎在沈阳的战车队的12辆FT-17坦克全部落人日军手中，标志着中国第一支装甲部队活动史的结束。这些FT-17坦克后来和日军拥有的FT-17合编，参加了进攻黑龙江马占山抗日力量的作战，一部分FT-17坦克后来编入了“满洲国”的伪军——皇协军中的装甲车队。
1929年，国民政府财政部长宋子文从英国为自己的税警总队购买了24辆卡登·洛伊德超轻型坦克，开启了国民政府中央系军队的机械化历程。1930年德国军事顾问乔冶·魏采尔(Georg Wetzell)来华，大力推动了军事教育的发展，建立了许多特种兵军校，包括交辎学校，推动了这些兵种的正规化发展。1934年，在南京中华门外成立了辎重兵学校，1935年10月，筹建中的交通兵学校和辎重兵学校合并，成立了交辎学校，徐庭瑶中将任教育长(校长是蒋介石，教育长实际管理学校，徐庭瑶同时任即将成立的通讯兵学校教育长)，开始战车战术的教学，学校中有一个战车教导营，营长彭克定。在交辎学校成立时，还进口了一批新式的器材，用作教学和训练，其中包括了坦克和装甲车。交辎学校成立不久，学员队队长李承恩和徐庭瑶发生矛盾，李承恩辞去了队长职。适逢刚从中央军校高级班毕业的杜聿明不想回25师任副师长(他和师长关麟征相处得不太好)，徐庭瑶将杜聿明调来任学员队队长。期间，中国从德国购买了10辆Pzkpfwl型轻型坦克，从意大利买了20辆CV33超轻型坦克。1935～1936年，从英国购买20辆维克斯6TE型坦克和另外29辆维克斯卡登·洛伊德坦克(VCL)。到1937年中日开战，中国军队中的坦克大约是96辆(含地方军阀掌握的数量)。
1937年4月，国民党在南京方山成立了国民革命军装甲兵团。这支部队是一支多兵种合成的装甲部队，而非以前的单一兵种部队，其规模也远胜于其他的装甲部队。装甲兵团所属装甲汽车队等单位，团长杜聿明。抗战全面爆发前，装甲兵团共有三个营：战车营、搜索车营和战车防御炮营。战车营至少有三个连，其中战车第一连装备英制维克斯6T坦克，分成4个排，每排5辆车，排长车装有电台；战车第三连装备德制I型坦克(sd．Kfzl01)，分为3个排，每排5辆车，另外连部有两台I号指挥坦克；战车第二连装备卡登·洛伊德式两栖坦克，从税警总队转来，数量和编制不明。搜索车营装备有德制Sd．kfz221／222型装甲搜索车，估计还装备有其他型号的车辆和装甲车。战车防御炮营装备德制37毫米反坦克炮。
淞沪会战
在第二次世界大战中，正规化、大规模的全面对外战争是中国各种力量都无法承受的。尽管就全球范围而言，日军没有像样的坦克机械化部队，但事实上无论是中国共产党，还是中国国民党，在当时都无法有效地在决定性战役中给予日本军队以致命性打击。
1937年“八·一三”事变爆发，上海淞沪会战打响，这是亚洲历史上第一次现代化战役，由于受市区建筑的限制和坦克本身的机械问题的影响，坦克发挥的作用有限。淞沪会战中，中日双方坦克首次交锋，但这些战斗并没有对战役结果造成多大影响，双方的坦克均从属于步兵方阵，掩护步兵冲锋。当然，这些数目有限的坦克也对战役部署具有一定的意义。中国国民政府在此次会战中，动用了40万大军，张发奎中将指挥第8和第10集团军在战线右翼(包括浦东、川沙)，朱绍良上将指挥第5和第17集团军在战线的中央位置，陈诚中将的第15和第19集团军布置在左翼(包括宝山)。这些中国军队的精锐部分都是由德国军官训练，采用德式先进装备，号称“国军精华”。
与之对阵的为日本第10军，包括从华北抽调的第5和第6师团、从东北调来的第18和第114师团，第1和第2预备步兵旅团，一个战车联队和3个从日本本土运来的独立轻型坦克大队。截至同年11月7日，日本华北方面军所属的9个师团在日本海军第3、第4特遣舰队(含第3舰队旗舰“出云”号)的护送下，全部抵达上海战区。此时，日军在当地集结了30万官兵、200辆坦克、200架战机和庞大的舰队。
8月19日，中国装甲部队首次参战。据当时参战人员史说(第9集团军司令部作战科长)回忆，装甲兵团出动两个战车连(坦克重7吨)和战防炮一个营，配属第87师(师长王敬久)攻击杨树浦街区。当日凌晨，坦克随87师发起攻击，但因缺乏步兵的配合，坦克全部被击毁，两个连长阵亡。20日，新调来的第36师(师长宋希濂)参加攻击。当日凌晨，一队轻型坦克参加了36师对汇山码头的攻击。据资料记载，这些坦克当时正在厂内修理，临时拉出参加战斗。由于没有步兵配合，这些坦克也全部被击毁。21日凌晨，36师再度对汇山码头展开攻击，一度攻到黄浦江边，但天亮后，日军军舰开始猛烈炮击，日机也开始空袭，攻进码头的部队被迫退回，战车第一连和第二连坦克全部被击毁。
经过长达3个月、在上海南京路不足10平方公里范围的艰苦巷战后，10万精锐的中国军队和超过半数的坦克被消耗在这个“东方凡尔登”绞肉机里，而日军大约损失掉6万人左右。
徐州——台儿庄战役
夺取上海和随后迅速占领当时中国首都南京，并进行惨无人道的大屠杀后，日军认为很快能够取得对华作战的胜利。而此时中国国民党则重建了63个师，并在徐州附近集结，兵力多达80万，由桂系名将李宗仁指挥，但人数上占优势的中国军队却无法拥有与淞沪会战类似的精良装备，有的部队连基本的步枪都无法保证。许多从各个内地省份征召甚至抓捕的壮丁被补充到国民党摘系中央军和地方派系部队中，缺乏良好训练，而且因抗战初期的不断失利而士气低落。
为了迅速取得对华作战全面胜利，日本陆军总部拟定了一个连接南北战区的贯穿作战计划，核心目标就是徐州，日军让从青岛登陆的部队担任进攻的主力，日军陆军总部乐观地 认为，这将是他们在中国进行的最后一次大战役。据他们所掌握的情报，如果日军能摧毁这些中国部队，那么山穷水尽的中国国民政府将不得不屈服，接受日本的和谈条件。
在徐州战役开始的第一阶段，日本坦克表现出一些亮点，在岩中大佐的指挥下，日本第1、第2战车大队突破了中国军队防线的西侧，迫使中国军队继续收缩防线，徐州仿佛已在眼前。
然而，日本最终没能如愿。中国第31军在安徽淮河岸边明光县城迟滞了日军行动长达40天，日军没能及时利用岩中大佐的胜利，后续增援部队迟迟无法到达。这使得驻守该地的大部分中国军队得以从容和有组织地撤退，南京战役的那种大溃败没有再次上演。中国士兵的士气高涨，他们集中在台儿庄准备与日军决一死战。国民党在台儿庄周围驻扎有第2、第20、第40、第41和59军，在南线与之相对峙的是日本帝国陆军第9、第13、第116和第106师团，北线是日军第5、第10、第16、第103、第104、第105以及第14师团，参战的日军达到了40万。
为了消灭撤退的国民党军队，日本帝国陆军总部命令北线日军全线出击，南线的军队全力防止中国军队突围。这拉开了台儿庄战役的序幕。日军担任突击任务的是由板垣征四郎少将指挥的第5师团和矶谷廉介少将指挥的第10师团。当时日军的这两个师团负责指挥在中国战区的所有作战装甲力量，它们是日军中唯一编制有独立坦克团的单位，每个团大约辖有100辆坦克和装甲车。这是日军最具战斗力和机动能力的两支部队。
在台儿庄，李宗仁正在考虑如何给日军设下陷阱。他深知，过于自信的日军将会全速前进，直取台儿庄，这样就没有必要的力量来保护通信线和补给线。速度缓慢的日军大部队根本无法跟上一路狂奔的第5和第10师团，并为其提供支援。台儿庄是一个重要交通枢纽，如果日军占领台儿庄，那么驻扎徐州的中国部队将会被分割成片。因此，日军如果想要占领徐州，必须攻占台儿庄。
对于李宗仁来讲，他制定的防御计划很简单：将日军先头机动部队拖入台儿庄巷战，赢取重新集结兵力的时间，最后对市内的日军进行围歼。正如李宗仁所料，日军第5和第10师团一路猛进，钻入了中国军队的包围圈。此前，李宗仁将中国军队在台儿庄外围分成5个据点部署，其中4个据点各包括4个军的兵力，他们的任务就是挖战壕进行隐蔽，放日军过去，然后切断其联系。李宗仁亲自率领一支由第30、第42、第51、第41、第44、第60、第46、第22和第75军以及4个独立师组成的强大部队，准备对日军实施致命一击。
台儿庄的防御重任就落在了国民党第2集团军的肩上了。他们挖掘了大量战壕，同时配备了机枪，用于扫射跟在装甲车后面的日本步兵。而日军坦克为了保护步兵，通常会加速前进以试图消灭中国军队的机枪阵地。当日军坦克冲到中国防御阵地一百余米时，中国装备有反坦克炮的装甲车就会冲出阵地与日军坦克厮杀。当日军坦克冲到战壕附近时，中国军人就会勇敢地跳出来将绑扎成捆的手榴弹扔向坦克履带下面。中国最有效的反坦克“武器”是那些浑身绑满了炸药誓与敌坦克同归于尽的敢死队员们。由于缺少步兵的支援，日军的坦克根本没有发挥多大的作用，很快被消灭干净。
经过两个星期艰苦卓绝的战斗，国民政府第2集团军高达70％的人员阵亡。李宗仁命令幸存的勇士们利用夜间袭击目军，以挫败其攻击计划。李宗仁同时还下达了死命令——任何人不准后退，否则就地正法。而此时，行动迟缓的日本陆军北方集团军主力在山东腾县遭遇到了中国军队的猛烈阻击，驻扎此地的是从四川急调过来的第41军。该军作战英勇顽强，特别是第122师，整个师包括师长王铭章在内全部阵亡，没有一名军人投降。最终，他们成功地抵挡住了日军近乎疯狂的进攻，收紧了包围圈。
在中国军队奋力抵抗日军第110师团的时候，李宗仁命令他的主力部队从南面，也就是日本帝国陆军的背后发起攻击。日军不但损失了最精锐的两个师团，而且速战速胜的希望也被彻底击碎。到1938年4月时，在中国领土上的110万日本陆军中，有25％或阵亡或受伤，到1939年时，这一数字已经超过了50万。
台儿庄战役的受挫，使日军学乖了不少，在此后的6年时间里，日军没有发动过一场装甲突击行动，直到1944年“一号作战”的时候，第3坦克师团南下。台儿庄战役并没有给日军造成致命的打击，但却极大地鼓舞了中国人和中国军队的士气，它表明，中国军人的血肉之躯可以挡住日军的装甲部队，它们并不是不可战胜的。
最终，日本人在从中国东北增兵30万的情况下还是占领了徐州，但是他们并没有消灭掉一支中国军队。而中国守军以3万人阵亡的代价，有序地组织起了撤退。此次，日本帝国陆军再也不敢使用装甲部队进行追击了。
恢复战斗力
1937年9月，蒋介石派出军事委员会参谋次长杨杰，率军事代表团(名义为实业考察团)赴苏联谈判军事援助的问题，谈判结果是苏联方面愿意提供战车、飞机、火炮、弹药等援助。以后直到苏联和德国签订互不侵犯条约前，各种军事装备和物资源源不断地送到中国。这是那段艰苦的时间里中国唯一的外援，总价值1．7亿美元。除了物资援助，苏联还派出名为志愿队的正规军，驾驶战斗机和担任军队顾问。可以说，这些援助是雪中送炭，特别是急需的战斗机，当时中国空军已经损失殆尽，而美国等西方国家又不愿意出售，正是这些苏联1-15、1-16战斗机和苏联志愿队阻止了日机的肆虐。
在1938年3～6月间运到的第一批装备中，包括83辆T-26(1933年型)轻型坦克，同时苏联还援助了一些BA-3／6／10型和BA-20型装甲车，以及45毫米反坦克炮和各种车辆。为了能够更好地运用这些机械化装备，国民党决定将装甲兵团扩编成第200师，装甲兵团中经历过初期抗战的原有旧装备，拨给由交辎学校分离出来的机械化学校(教育长仍为徐庭瑶)作教学用途，全新的苏式装备由200师接收。
1938年1月15日，装甲兵团正式扩编为第200师，师长杜聿明，副师长邱清泉。从番号上看，200师本身就与众不同，因战前国民革命军的番号只编到102师。200师是国民革命军中唯一的机械化部队，下辖一个战车团、一个装甲团、一个摩托化步兵团和一个炮兵团。据杜聿明回忆，200师共接收70辆T-26、4辆BT-5、18辆菲亚特CV-33(有资料称是20辆，是1934年孔祥熙到意大利考察航空时采购，一直封存在南昌，这时匆匆编入了200师)。装甲团有苏联的BAE系列装甲车50余辆。摩托化步兵团装备的也是苏联卡车。炮兵团有12门122榴弹炮， 还有45毫米战防炮和75毫米野战炮。步兵使用的是苏联步机枪。看来国军在美械化之前还进行过苏械化。
武汉大会战
武汉位于长江的中游，战略地位十分重要。它是中国主要的铁路枢纽，是平汉与粤汉铁路的交汇点。这座重要的城市是第二次中日双方激战的地方。1938年5月初期，经过台儿庄战役元气大伤的日本南方集团军补充了200多辆坦克后，在一支海军中队的支援下，杀气腾腾地向中国内陆扑来，同时，北方集团军新的先头部队——第14师团，集合了20000人和数百辆坦克向南进发。很快，他们就遭遇到了国民政府第一战区第74、第64和第8军的阻击。蒋介石急调新整编的两支最精锐的“嫡系”部队——第28军和第200机械化师参战，以加强第一战区的力量，阻止日军对武汉的合围。这是整个抗日战争期间国民政府军实施的第一次大规模装甲战。
第28军和第200机械化师司令官战争前都曾在德国的军事院校深造。当第200机械化师抵达第一战区的时候，日军第14师团在山东潍坊被国民党第71军从三个方向包围住，但最后仍被它突围出去。未能与日军的这支精锐部队过招的第200机械化师副师长邱清泉非常失望。在随后的几天里，邱清泉私下里一直在廊坊附近率领包括他自己乘坐的苏制T-26轻型坦克在内的8辆战车寻找日军。一天，他忽然发现了一个100多人的日军侦察连，他毫不犹豫地径直向日军冲去，以迅雷不及掩耳之势消灭了这群惊愕的敌人。随后，他又乘胜追击7千米，直到遭到日军反坦克火力的猛烈反击方才罢休。这一事件被宣传为中国装甲部队的一场胜利，提高了国民党军队的士气。受这场“胜利”的鼓舞，国民党总部下令第200机械化师对日军北方集团军发起总攻。不幸的是，此时的日军也已做好了攻击准备。23日晚，借助夜色的掩护，日军一战车团在重炮及一支步兵旅的支援下突然夺取了潍坊，中国军队处于随时被分割的危险之中。蒋介石大为震惊，下令第28军两天内务必夺回潍坊。第28军花了整整3天时间以伤亡5000人(包括3个旅长)的代价才将日军赶出潍坊。国民政府军第一次装甲战就这样结束了。第28军军长由于未能按时收复失地而被解职，守备潍坊的第36师师长被中央政府处决。
同年6月中旬，日本北方集团军第2军突破中国第8集团军在郑州的防线，中国西翼几乎门户洞开，国民政府开始从武汉撤出。为了赢取时间，重新集结部队，构筑武汉地区的防御工事，蒋介石下令自掘长江大堤以迟滞日本第2军的前进速度。在这场大水中，有许多无辜平民被淹死。蒋介石明白历史也不会原谅他的举动，因此，他在命令书上并没有盖上自己的印章。日军无法前行，在此停留了近3个月时间。
为了保卫武汉，蒋介石共在此屯兵120多万，其中还包括空军整个家底的100架飞机和海军仅有的40艘军舰。他将兵力分为南北两线，其中北线由23个军组成，由在台儿庄战役中威名远扬的李宗仁将军指挥；南线包括26个军，由其心腹爱将陈诚指挥。由于北线受长江洪水的影响，路面泥泞，因此南线成了武汉会战的主战场。武汉所有重要部门、工厂、设备等都向内陆，如“陪都”重庆、昆明、宜昌、湖南和西南地区转移。经过台儿庄和廊坊战侵的教训后，日本陆军总部下令不准实施独自的装甲突击行动，禁止速战的想法。日本人决定沿袭古老而缓慢的方法，一步一个脚印地夺取武汉。4个月后，当日军第11军攻人武汉时，日军的损失已接近20万人，而国民党军的损失更是高达40万。1939年年中，武汉失守。尽管当时李宗仁动员50个师的兵力从北线展开反攻，并且一次就将30多万日军困在城内，但由于得不到海空支援(当时国民党的海空兵力已经撤出战斗)，在日军的增援部队及时到来后，李宗仁不得不撤退，付出了5万人阵亡的代价。
在侵华战争的大部分时间里，日军仅仅是将坦克作为步兵支援武器。例如，新成立的第1独立混编旅所属40辆坦克(主要是95式轻型坦克和89乙中型坦克)全部分配到步兵师团使用，而不是作为一支装甲突击力量集中利用，这也与第1混编旅成立的初衷背道而驰。对于中国人和日本人来讲，坦克仅仅是一种“机动邮箱”罢了。因此，在1939年8月23日，当日军新组建的第6集团军与苏联军队发生冲突时，日本人连一点取胜的机会都没有。在一周时间内，第6集团军40％的坦克和几乎所有的战场指挥官全部被苏联红军和蒙占人民军消灭，苏军部署的力量仅3个师及6个坦克旅。
战局僵持
夺取武汉后，日军开始选择攻击下一个目标了。1939年秋，第6、第33、第101、第3、第13师团以及海军300艘军舰和一支陆战旅团共计18万日军，计划在9月30日前夺取长沙。长沙位于国民党第五和第九战区之间。日军还是遵循其一贯的作战计划，一半兵力从南面直接攻击长沙，一半兵力在北面部署到西面，张网准备围剿逃跑的中国守军。长沙战役于9月14日打响。日军第101、106师团开始向南面的国民党第15集团军发起进攻。9月23日，日本海军陆战队和第3师团在舰炮支援下从东面登陆，长沙三面受困。为了保住国民党军队的力量，蒋介石在武汉会战的巨大损失后下令，允许地区司令官自行决定是否后撤。但是驻守长沙的第九战区司令薛岳将军在电话里痛哭流涕，表示誓与长沙共存亡，而不愿弃城。随后战斗进入了僵持阶段，国民党的中央军与共产党游击队密切合作，游击队在后方展开了一场轰轰烈烈的大规模游击战，他们炸毁了每一座桥梁，在公路上铺设地雷，袭扰日军。这使得第九战区内的第27和第15集团军成功地阻击了日军的推进。第五战区的中国部队也化整为零，在共产党的帮助下，不断袭击日军的补给车队、武器库以及通讯线路。到10月初，由于补给供应下降到了危险的地步，日本侵略者不得不停止了推进的脚步。在这场战役中，日军损失4万人，其中一等陆尉以上军衔的军官就有40名。这场战役同时也标志着日军在中国中部地区推进的终结。
总体来讲，国民党政府并没有有效地使用他们的武器，他们的战术是建立在人多地广的基础之上，其军队装备和训练都无法与日军相比。然而，他们的坦克部队在战争中还是取得了一些胜利。
1938年12月，第200师扩编成新编第11军，辖扩编的新编22师和200师，从湘潭移驻广西全州，军长徐庭瑶，副军长杜聿明。新11军番号不久改为第5军，增编了荣誉第1师，杜聿明任军长，郑洞国任副军长。第5军下辖200师、荣誉1师和新编22师三个师。第200师是5军的基本部队，直到第5军在淮海战役中覆没，一直在第5军编制内，师长戴安澜，黄埔三期，原89师副师长。荣誉1师，官兵是由抗战中伤愈归队的官兵组成，所以 在番号前加上荣誉二字，战斗力相当强，副军长郑洞国兼任荣誉1师师长，原是98军军长。新22师是新成立的部队，师长邱清泉是原200师副师长。原200师辖的机械化部队转为军直属，200师变为普通步兵师编制。扩编后，第5军加紧训练，并在1939年3月重庆军事委员会对全国各军教练训练的校阅中，第5军被评为全国第一。1939年秋，第5军在广西界首进行大规模联合演习，长达一个月之久。
当1939年中日两军在中国中部的战争进入僵持阶段后，为了打破僵局，日军决定从后方攻击中国的战时首都重庆。1939年11月15日，日军集合了2个师团和1个陆战旅团的兵力，其中一个师团为新组建的第5师团，在广西南部的北部湾钦州龙门港登陆，随后占领钦州、防城，11月24日占领南宁，国民政府挂林行营主任白崇禧决心集中所部，收复南宁。12月4日，当日军部队抵达战略要地昆仑关时，遭到了中国军队的反击。在一次联合行动中，中国军队动用了步兵、山炮以及从第200机械化师抽调的15辆坦克对日军前线展开了攻击，几天之后他们收复了昆仑关要地，从侧翼运动的第200机械化师的坦克也将日本守军全部包围。这次行动消灭了日本第5师团从台湾抽调的第21旅团，包括一名陆军少将补级军官。国民党空军也少有地参加了这一战役，他们对日军的增援部队实施空中轰炸，极大地支援了陆军作战。在随后的几个星期里，交战各方不断增兵，昆仑关也三度易手。最后，中国军队在集结了第5、第6、第99、第36、第31、第64、第66以及第46军总共15．4万人的总兵力后，终于迫使日军在新年前撤出广西南部。对于日本人来讲，从此以后取得胜利再也不是一件唾手可得的事情了。在这场战役中，国民党政府军共损失了2．7万人。
随后的几年里，尽管日军在中国中部发动了无数次的攻击行动，但鲜有成功，其中数度进攻宜昌最为“出名”。这座城市，日军在1938年至1941年间共从北面发动了8次进攻，每次都被打退。在1942年1月15日结束的第二次长沙战役中，日军共损失5．6万名军人。英国的《伦敦时报》将这次战役称为二战期间盟军的第一场大捷。20天后，美国政府向中国捐赠了价值5亿美元的物资。中日之战开始变成世界大战的一部分。只要中国军队在中部坚持，外界盟军援助的物资就不断地涌入，补给其每天巨大的消耗。然而，到了1941年5月份的时候，中国所有的港口都落入日军手中，缅甸成了中国联系外部世界的唯一通道。
远征缅甸
当中国大陆的战局进入相持阶段时，日本人开始把眼光放到法属印度支那(含越南、老挝和柬埔寨)和英属缅甸，试图切断中国从外部世界获得援助的渠道。在1942年第一次入缅作战中，中国军队因英印驻军的背叛而腹背受敌，最终丢失了中国通向西方世界的唯一“陆地窗口”，但中国军队仍在某些局部战斗中取得胜利，例如在同古和仁安羌。其中被广为传诵的是仁安羌解围，1942年4月，日军在夺取仰光后，将英军两个旅和一个坦克营包围在中缅甸的仁安羌油田地带。当时盟军缅甸战区总指挥、美国将军史迪威匆忙命令中国第200师(当时中国唯一的机械化师)从蜡戍方向出击，解救危在旦夕的英军。经过四天四夜的激烈拼杀，4月17～18日，由孙立人将军指挥的中国部队击溃了日本第33师团，击毙1000多名日军，俘虏500人，营救出7000名英印士兵。这是中国军队在缅甸取得的第一次全面胜利。仅仅在一周前，史迪威在评价中国坦克部队时还认为：“他们都是些战争的生手，许多人还平生第一次开坦克或摩托车……”
但零星的胜利不足以停顿日本人吞并缅甸的步伐，由于第200师赶赴仁安羌，导致中国军队的侧翼暴露，日军迅速穿插到中国军队防线的后方，威胁中国军队从密支那到畹町的补给线，不久日军进占蜡戍，中国军队的最后防线实际已经崩溃。在许多中国军官眼里，是史迪威出于维护白人朋友的利益，牺牲了第200师，牺牲了整个人缅作战的中国军队，而他们又是当时中国国民党军队中的精华。在中国国民党高层领导人特别是蒋介石的眼里，史迪威作为战区指挥官的能力和公正性也开始受到怀疑。
在1938～1939年间，中国从苏联总共进口了88辆1933年生产的T-26型坦克。其中，有许多T-26坦克在回转炮塔上都装有体外天线。一些坦克甚至还在主炮上方靠近斗篷的地方装有两部搜索灯，而苏联方面在早期也只是为其指挥坦克安装体外天线。随着第200机械化师在缅甸的失败，这些坦克大部分被日军摧毁。
1941年1月，美国政府允许中国加入《租借法案》，随着在当年10月份，第一批36辆M3AI坦克由美国海运至中国。不久，国民党政府又接收了35辆美制M4A4型谢尔曼坦克和44辆M5轻型坦克。中国军队也像日本方面一样，将有限的装甲力量分散配置在步兵师当中。尽管有美国人为国民党训练精锐部队，以及蒋介石次子蒋纬国二战前作为中尉军官曾在德国陆军服役等等，这些都没有使国民党领会装甲作战的意义。国民党军没有有效地利用他们手中的武器。专业军士、通信装备，后勤及支援的缺乏对中国国民党军队来讲，意味着要想实施像德国人那样的坦克大战是根本不可能的。在此还要特别提到，国民党政府曾从纳粹德国进口了一批威力令日本人胆战的88毫米高平两用加农炮，但中国军队一直将这些装备用来对空防御，而没有用于打击日军的坦克。
然而，当中国军队经过正确的训练后，他们的能力令人刮目相看。在第二次入缅作战中，全部由美国人装备、训练的中国军队在缅甸北部一直战斗了7个月，并不断向前推进，消灭了两万日军，而本身却无一败绩。
中国最早装备坦克的是奉系军阀。1922年，张作霖为同直系军阀进行最后的决战，从英、法等国购买了大量的军备，包括36辆“雷诺”FT-17型坦克。首批10辆“雷诺”坦克于1924年运到大连，型号为只装备机枪或装备37毫米炮的两种。从1928年起，奉系军阀开始用“雷诺”坦克来抵抗蒋介石国民党北伐军的“二次北伐”。战车队被派往河南参加战斗，损失6辆坦克。不久，奉军败退，战车队随奉军撤回东北。在1929年发生的“中东路事件”期间，中国军队曾通过铁路向满洲里前线运送FT-17坦克，但尚未到达，苏联红军便取得全面胜利。1931年夏，日本关东军发动“九·一八事变”，储存在东北的坦克几乎全被日军缴获或摧毁，原东北军的大量装备落入了日军手中，驻扎在沈阳的战车队的12辆FT-17坦克全部落人日军手中，标志着中国第一支装甲部队活动史的结束。这些FT-17坦克后来和日军拥有的FT-17合编，参加了进攻黑龙江马占山抗日力量的作战，一部分FT-17坦克后来编入了“满洲国”的伪军——皇协军中的装甲车队。
1929年，国民政府财政部长宋子文从英国为自己的税警总队购买了24辆卡登·洛伊德超轻型坦克，开启了国民政府中央系军队的机械化历程。1930年德国军事顾问乔冶·魏采尔(Georg Wetzell)来华，大力推动了军事教育的发展，建立了许多特种兵军校，包括交辎学校，推动了这些兵种的正规化发展。1934年，在南京中华门外成立了辎重兵学校，1935年10月，筹建中的交通兵学校和辎重兵学校合并，成立了交辎学校，徐庭瑶中将任教育长(校长是蒋介石，教育长实际管理学校，徐庭瑶同时任即将成立的通讯兵学校教育长)，开始战车战术的教学，学校中有一个战车教导营，营长彭克定。在交辎学校成立时，还进口了一批新式的器材，用作教学和训练，其中包括了坦克和装甲车。交辎学校成立不久，学员队队长李承恩和徐庭瑶发生矛盾，李承恩辞去了队长职。适逢刚从中央军校高级班毕业的杜聿明不想回25师任副师长(他和师长关麟征相处得不太好)，徐庭瑶将杜聿明调来任学员队队长。期间，中国从德国购买了10辆Pzkpfwl型轻型坦克，从意大利买了20辆CV33超轻型坦克。1935～1936年，从英国购买20辆维克斯6TE型坦克和另外29辆维克斯卡登·洛伊德坦克(VCL)。到1937年中日开战，中国军队中的坦克大约是96辆(含地方军阀掌握的数量)。
1937年4月，国民党在南京方山成立了国民革命军装甲兵团。这支部队是一支多兵种合成的装甲部队，而非以前的单一兵种部队，其规模也远胜于其他的装甲部队。装甲兵团所属装甲汽车队等单位，团长杜聿明。抗战全面爆发前，装甲兵团共有三个营：战车营、搜索车营和战车防御炮营。战车营至少有三个连，其中战车第一连装备英制维克斯6T坦克，分成4个排，每排5辆车，排长车装有电台；战车第三连装备德制I型坦克(sd．Kfzl01)，分为3个排，每排5辆车，另外连部有两台I号指挥坦克；战车第二连装备卡登·洛伊德式两栖坦克，从税警总队转来，数量和编制不明。搜索车营装备有德制Sd．kfz221／222型装甲搜索车，估计还装备有其他型号的车辆和装甲车。战车防御炮营装备德制37毫米反坦克炮。
淞沪会战
在第二次世界大战中，正规化、大规模的全面对外战争是中国各种力量都无法承受的。尽管就全球范围而言，日军没有像样的坦克机械化部队，但事实上无论是中国共产党，还是中国国民党，在当时都无法有效地在决定性战役中给予日本军队以致命性打击。
1937年“八·一三”事变爆发，上海淞沪会战打响，这是亚洲历史上第一次现代化战役，由于受市区建筑的限制和坦克本身的机械问题的影响，坦克发挥的作用有限。淞沪会战中，中日双方坦克首次交锋，但这些战斗并没有对战役结果造成多大影响，双方的坦克均从属于步兵方阵，掩护步兵冲锋。当然，这些数目有限的坦克也对战役部署具有一定的意义。中国国民政府在此次会战中，动用了40万大军，张发奎中将指挥第8和第10集团军在战线右翼(包括浦东、川沙)，朱绍良上将指挥第5和第17集团军在战线的中央位置，陈诚中将的第15和第19集团军布置在左翼(包括宝山)。这些中国军队的精锐部分都是由德国军官训练，采用德式先进装备，号称“国军精华”。
与之对阵的为日本第10军，包括从华北抽调的第5和第6师团、从东北调来的第18和第114师团，第1和第2预备步兵旅团，一个战车联队和3个从日本本土运来的独立轻型坦克大队。截至同年11月7日，日本华北方面军所属的9个师团在日本海军第3、第4特遣舰队(含第3舰队旗舰“出云”号)的护送下，全部抵达上海战区。此时，日军在当地集结了30万官兵、200辆坦克、200架战机和庞大的舰队。
8月19日，中国装甲部队首次参战。据当时参战人员史说(第9集团军司令部作战科长)回忆，装甲兵团出动两个战车连(坦克重7吨)和战防炮一个营，配属第87师(师长王敬久)攻击杨树浦街区。当日凌晨，坦克随87师发起攻击，但因缺乏步兵的配合，坦克全部被击毁，两个连长阵亡。20日，新调来的第36师(师长宋希濂)参加攻击。当日凌晨，一队轻型坦克参加了36师对汇山码头的攻击。据资料记载，这些坦克当时正在厂内修理，临时拉出参加战斗。由于没有步兵配合，这些坦克也全部被击毁。21日凌晨，36师再度对汇山码头展开攻击，一度攻到黄浦江边，但天亮后，日军军舰开始猛烈炮击，日机也开始空袭，攻进码头的部队被迫退回，战车第一连和第二连坦克全部被击毁。
经过长达3个月、在上海南京路不足10平方公里范围的艰苦巷战后，10万精锐的中国军队和超过半数的坦克被消耗在这个“东方凡尔登”绞肉机里，而日军大约损失掉6万人左右。
徐州——台儿庄战役
夺取上海和随后迅速占领当时中国首都南京，并进行惨无人道的大屠杀后，日军认为很快能够取得对华作战的胜利。而此时中国国民党则重建了63个师，并在徐州附近集结，兵力多达80万，由桂系名将李宗仁指挥，但人数上占优势的中国军队却无法拥有与淞沪会战类似的精良装备，有的部队连基本的步枪都无法保证。许多从各个内地省份征召甚至抓捕的壮丁被补充到国民党摘系中央军和地方派系部队中，缺乏良好训练，而且因抗战初期的不断失利而士气低落。
为了迅速取得对华作战全面胜利，日本陆军总部拟定了一个连接南北战区的贯穿作战计划，核心目标就是徐州，日军让从青岛登陆的部队担任进攻的主力，日军陆军总部乐观地 认为，这将是他们在中国进行的最后一次大战役。据他们所掌握的情报，如果日军能摧毁这些中国部队，那么山穷水尽的中国国民政府将不得不屈服，接受日本的和谈条件。
在徐州战役开始的第一阶段，日本坦克表现出一些亮点，在岩中大佐的指挥下，日本第1、第2战车大队突破了中国军队防线的西侧，迫使中国军队继续收缩防线，徐州仿佛已在眼前。
然而，日本最终没能如愿。中国第31军在安徽淮河岸边明光县城迟滞了日军行动长达40天，日军没能及时利用岩中大佐的胜利，后续增援部队迟迟无法到达。这使得驻守该地的大部分中国军队得以从容和有组织地撤退，南京战役的那种大溃败没有再次上演。中国士兵的士气高涨，他们集中在台儿庄准备与日军决一死战。国民党在台儿庄周围驻扎有第2、第20、第40、第41和59军，在南线与之相对峙的是日本帝国陆军第9、第13、第116和第106师团，北线是日军第5、第10、第16、第103、第104、第105以及第14师团，参战的日军达到了40万。
为了消灭撤退的国民党军队，日本帝国陆军总部命令北线日军全线出击，南线的军队全力防止中国军队突围。这拉开了台儿庄战役的序幕。日军担任突击任务的是由板垣征四郎少将指挥的第5师团和矶谷廉介少将指挥的第10师团。当时日军的这两个师团负责指挥在中国战区的所有作战装甲力量，它们是日军中唯一编制有独立坦克团的单位，每个团大约辖有100辆坦克和装甲车。这是日军最具战斗力和机动能力的两支部队。
在台儿庄，李宗仁正在考虑如何给日军设下陷阱。他深知，过于自信的日军将会全速前进，直取台儿庄，这样就没有必要的力量来保护通信线和补给线。速度缓慢的日军大部队根本无法跟上一路狂奔的第5和第10师团，并为其提供支援。台儿庄是一个重要交通枢纽，如果日军占领台儿庄，那么驻扎徐州的中国部队将会被分割成片。因此，日军如果想要占领徐州，必须攻占台儿庄。
对于李宗仁来讲，他制定的防御计划很简单：将日军先头机动部队拖入台儿庄巷战，赢取重新集结兵力的时间，最后对市内的日军进行围歼。正如李宗仁所料，日军第5和第10师团一路猛进，钻入了中国军队的包围圈。此前，李宗仁将中国军队在台儿庄外围分成5个据点部署，其中4个据点各包括4个军的兵力，他们的任务就是挖战壕进行隐蔽，放日军过去，然后切断其联系。李宗仁亲自率领一支由第30、第42、第51、第41、第44、第60、第46、第22和第75军以及4个独立师组成的强大部队，准备对日军实施致命一击。
台儿庄的防御重任就落在了国民党第2集团军的肩上了。他们挖掘了大量战壕，同时配备了机枪，用于扫射跟在装甲车后面的日本步兵。而日军坦克为了保护步兵，通常会加速前进以试图消灭中国军队的机枪阵地。当日军坦克冲到中国防御阵地一百余米时，中国装备有反坦克炮的装甲车就会冲出阵地与日军坦克厮杀。当日军坦克冲到战壕附近时，中国军人就会勇敢地跳出来将绑扎成捆的手榴弹扔向坦克履带下面。中国最有效的反坦克“武器”是那些浑身绑满了炸药誓与敌坦克同归于尽的敢死队员们。由于缺少步兵的支援，日军的坦克根本没有发挥多大的作用，很快被消灭干净。
经过两个星期艰苦卓绝的战斗，国民政府第2集团军高达70％的人员阵亡。李宗仁命令幸存的勇士们利用夜间袭击目军，以挫败其攻击计划。李宗仁同时还下达了死命令——任何人不准后退，否则就地正法。而此时，行动迟缓的日本陆军北方集团军主力在山东腾县遭遇到了中国军队的猛烈阻击，驻扎此地的是从四川急调过来的第41军。该军作战英勇顽强，特别是第122师，整个师包括师长王铭章在内全部阵亡，没有一名军人投降。最终，他们成功地抵挡住了日军近乎疯狂的进攻，收紧了包围圈。
在中国军队奋力抵抗日军第110师团的时候，李宗仁命令他的主力部队从南面，也就是日本帝国陆军的背后发起攻击。日军不但损失了最精锐的两个师团，而且速战速胜的希望也被彻底击碎。到1938年4月时，在中国领土上的110万日本陆军中，有25％或阵亡或受伤，到1939年时，这一数字已经超过了50万。
台儿庄战役的受挫，使日军学乖了不少，在此后的6年时间里，日军没有发动过一场装甲突击行动，直到1944年“一号作战”的时候，第3坦克师团南下。台儿庄战役并没有给日军造成致命的打击，但却极大地鼓舞了中国人和中国军队的士气，它表明，中国军人的血肉之躯可以挡住日军的装甲部队，它们并不是不可战胜的。
最终，日本人在从中国东北增兵30万的情况下还是占领了徐州，但是他们并没有消灭掉一支中国军队。而中国守军以3万人阵亡的代价，有序地组织起了撤退。此次，日本帝国陆军再也不敢使用装甲部队进行追击了。
恢复战斗力
1937年9月，蒋介石派出军事委员会参谋次长杨杰，率军事代表团(名义为实业考察团)赴苏联谈判军事援助的问题，谈判结果是苏联方面愿意提供战车、飞机、火炮、弹药等援助。以后直到苏联和德国签订互不侵犯条约前，各种军事装备和物资源源不断地送到中国。这是那段艰苦的时间里中国唯一的外援，总价值1．7亿美元。除了物资援助，苏联还派出名为志愿队的正规军，驾驶战斗机和担任军队顾问。可以说，这些援助是雪中送炭，特别是急需的战斗机，当时中国空军已经损失殆尽，而美国等西方国家又不愿意出售，正是这些苏联1-15、1-16战斗机和苏联志愿队阻止了日机的肆虐。
在1938年3～6月间运到的第一批装备中，包括83辆T-26(1933年型)轻型坦克，同时苏联还援助了一些BA-3／6／10型和BA-20型装甲车，以及45毫米反坦克炮和各种车辆。为了能够更好地运用这些机械化装备，国民党决定将装甲兵团扩编成第200师，装甲兵团中经历过初期抗战的原有旧装备，拨给由交辎学校分离出来的机械化学校(教育长仍为徐庭瑶)作教学用途，全新的苏式装备由200师接收。
1938年1月15日，装甲兵团正式扩编为第200师，师长杜聿明，副师长邱清泉。从番号上看，200师本身就与众不同，因战前国民革命军的番号只编到102师。200师是国民革命军中唯一的机械化部队，下辖一个战车团、一个装甲团、一个摩托化步兵团和一个炮兵团。据杜聿明回忆，200师共接收70辆T-26、4辆BT-5、18辆菲亚特CV-33(有资料称是20辆，是1934年孔祥熙到意大利考察航空时采购，一直封存在南昌，这时匆匆编入了200师)。装甲团有苏联的BAE系列装甲车50余辆。摩托化步兵团装备的也是苏联卡车。炮兵团有12门122榴弹炮， 还有45毫米战防炮和75毫米野战炮。步兵使用的是苏联步机枪。看来国军在美械化之前还进行过苏械化。
武汉大会战
武汉位于长江的中游，战略地位十分重要。它是中国主要的铁路枢纽，是平汉与粤汉铁路的交汇点。这座重要的城市是第二次中日双方激战的地方。1938年5月初期，经过台儿庄战役元气大伤的日本南方集团军补充了200多辆坦克后，在一支海军中队的支援下，杀气腾腾地向中国内陆扑来，同时，北方集团军新的先头部队——第14师团，集合了20000人和数百辆坦克向南进发。很快，他们就遭遇到了国民政府第一战区第74、第64和第8军的阻击。蒋介石急调新整编的两支最精锐的“嫡系”部队——第28军和第200机械化师参战，以加强第一战区的力量，阻止日军对武汉的合围。这是整个抗日战争期间国民政府军实施的第一次大规模装甲战。
第28军和第200机械化师司令官战争前都曾在德国的军事院校深造。当第200机械化师抵达第一战区的时候，日军第14师团在山东潍坊被国民党第71军从三个方向包围住，但最后仍被它突围出去。未能与日军的这支精锐部队过招的第200机械化师副师长邱清泉非常失望。在随后的几天里，邱清泉私下里一直在廊坊附近率领包括他自己乘坐的苏制T-26轻型坦克在内的8辆战车寻找日军。一天，他忽然发现了一个100多人的日军侦察连，他毫不犹豫地径直向日军冲去，以迅雷不及掩耳之势消灭了这群惊愕的敌人。随后，他又乘胜追击7千米，直到遭到日军反坦克火力的猛烈反击方才罢休。这一事件被宣传为中国装甲部队的一场胜利，提高了国民党军队的士气。受这场“胜利”的鼓舞，国民党总部下令第200机械化师对日军北方集团军发起总攻。不幸的是，此时的日军也已做好了攻击准备。23日晚，借助夜色的掩护，日军一战车团在重炮及一支步兵旅的支援下突然夺取了潍坊，中国军队处于随时被分割的危险之中。蒋介石大为震惊，下令第28军两天内务必夺回潍坊。第28军花了整整3天时间以伤亡5000人(包括3个旅长)的代价才将日军赶出潍坊。国民政府军第一次装甲战就这样结束了。第28军军长由于未能按时收复失地而被解职，守备潍坊的第36师师长被中央政府处决。
同年6月中旬，日本北方集团军第2军突破中国第8集团军在郑州的防线，中国西翼几乎门户洞开，国民政府开始从武汉撤出。为了赢取时间，重新集结部队，构筑武汉地区的防御工事，蒋介石下令自掘长江大堤以迟滞日本第2军的前进速度。在这场大水中，有许多无辜平民被淹死。蒋介石明白历史也不会原谅他的举动，因此，他在命令书上并没有盖上自己的印章。日军无法前行，在此停留了近3个月时间。
为了保卫武汉，蒋介石共在此屯兵120多万，其中还包括空军整个家底的100架飞机和海军仅有的40艘军舰。他将兵力分为南北两线，其中北线由23个军组成，由在台儿庄战役中威名远扬的李宗仁将军指挥；南线包括26个军，由其心腹爱将陈诚指挥。由于北线受长江洪水的影响，路面泥泞，因此南线成了武汉会战的主战场。武汉所有重要部门、工厂、设备等都向内陆，如“陪都”重庆、昆明、宜昌、湖南和西南地区转移。经过台儿庄和廊坊战侵的教训后，日本陆军总部下令不准实施独自的装甲突击行动，禁止速战的想法。日本人决定沿袭古老而缓慢的方法，一步一个脚印地夺取武汉。4个月后，当日军第11军攻人武汉时，日军的损失已接近20万人，而国民党军的损失更是高达40万。1939年年中，武汉失守。尽管当时李宗仁动员50个师的兵力从北线展开反攻，并且一次就将30多万日军困在城内，但由于得不到海空支援(当时国民党的海空兵力已经撤出战斗)，在日军的增援部队及时到来后，李宗仁不得不撤退，付出了5万人阵亡的代价。
在侵华战争的大部分时间里，日军仅仅是将坦克作为步兵支援武器。例如，新成立的第1独立混编旅所属40辆坦克(主要是95式轻型坦克和89乙中型坦克)全部分配到步兵师团使用，而不是作为一支装甲突击力量集中利用，这也与第1混编旅成立的初衷背道而驰。对于中国人和日本人来讲，坦克仅仅是一种“机动邮箱”罢了。因此，在1939年8月23日，当日军新组建的第6集团军与苏联军队发生冲突时，日本人连一点取胜的机会都没有。在一周时间内，第6集团军40％的坦克和几乎所有的战场指挥官全部被苏联红军和蒙占人民军消灭，苏军部署的力量仅3个师及6个坦克旅。
战局僵持
夺取武汉后，日军开始选择攻击下一个目标了。1939年秋，第6、第33、第101、第3、第13师团以及海军300艘军舰和一支陆战旅团共计18万日军，计划在9月30日前夺取长沙。长沙位于国民党第五和第九战区之间。日军还是遵循其一贯的作战计划，一半兵力从南面直接攻击长沙，一半兵力在北面部署到西面，张网准备围剿逃跑的中国守军。长沙战役于9月14日打响。日军第101、106师团开始向南面的国民党第15集团军发起进攻。9月23日，日本海军陆战队和第3师团在舰炮支援下从东面登陆，长沙三面受困。为了保住国民党军队的力量，蒋介石在武汉会战的巨大损失后下令，允许地区司令官自行决定是否后撤。但是驻守长沙的第九战区司令薛岳将军在电话里痛哭流涕，表示誓与长沙共存亡，而不愿弃城。随后战斗进入了僵持阶段，国民党的中央军与共产党游击队密切合作，游击队在后方展开了一场轰轰烈烈的大规模游击战，他们炸毁了每一座桥梁，在公路上铺设地雷，袭扰日军。这使得第九战区内的第27和第15集团军成功地阻击了日军的推进。第五战区的中国部队也化整为零，在共产党的帮助下，不断袭击日军的补给车队、武器库以及通讯线路。到10月初，由于补给供应下降到了危险的地步，日本侵略者不得不停止了推进的脚步。在这场战役中，日军损失4万人，其中一等陆尉以上军衔的军官就有40名。这场战役同时也标志着日军在中国中部地区推进的终结。
总体来讲，国民党政府并没有有效地使用他们的武器，他们的战术是建立在人多地广的基础之上，其军队装备和训练都无法与日军相比。然而，他们的坦克部队在战争中还是取得了一些胜利。
1938年12月，第200师扩编成新编第11军，辖扩编的新编22师和200师，从湘潭移驻广西全州，军长徐庭瑶，副军长杜聿明。新11军番号不久改为第5军，增编了荣誉第1师，杜聿明任军长，郑洞国任副军长。第5军下辖200师、荣誉1师和新编22师三个师。第200师是5军的基本部队，直到第5军在淮海战役中覆没，一直在第5军编制内，师长戴安澜，黄埔三期，原89师副师长。荣誉1师，官兵是由抗战中伤愈归队的官兵组成，所以 在番号前加上荣誉二字，战斗力相当强，副军长郑洞国兼任荣誉1师师长，原是98军军长。新22师是新成立的部队，师长邱清泉是原200师副师长。原200师辖的机械化部队转为军直属，200师变为普通步兵师编制。扩编后，第5军加紧训练，并在1939年3月重庆军事委员会对全国各军教练训练的校阅中，第5军被评为全国第一。1939年秋，第5军在广西界首进行大规模联合演习，长达一个月之久。
当1939年中日两军在中国中部的战争进入僵持阶段后，为了打破僵局，日军决定从后方攻击中国的战时首都重庆。1939年11月15日，日军集合了2个师团和1个陆战旅团的兵力，其中一个师团为新组建的第5师团，在广西南部的北部湾钦州龙门港登陆，随后占领钦州、防城，11月24日占领南宁，国民政府挂林行营主任白崇禧决心集中所部，收复南宁。12月4日，当日军部队抵达战略要地昆仑关时，遭到了中国军队的反击。在一次联合行动中，中国军队动用了步兵、山炮以及从第200机械化师抽调的15辆坦克对日军前线展开了攻击，几天之后他们收复了昆仑关要地，从侧翼运动的第200机械化师的坦克也将日本守军全部包围。这次行动消灭了日本第5师团从台湾抽调的第21旅团，包括一名陆军少将补级军官。国民党空军也少有地参加了这一战役，他们对日军的增援部队实施空中轰炸，极大地支援了陆军作战。在随后的几个星期里，交战各方不断增兵，昆仑关也三度易手。最后，中国军队在集结了第5、第6、第99、第36、第31、第64、第66以及第46军总共15．4万人的总兵力后，终于迫使日军在新年前撤出广西南部。对于日本人来讲，从此以后取得胜利再也不是一件唾手可得的事情了。在这场战役中，国民党政府军共损失了2．7万人。
随后的几年里，尽管日军在中国中部发动了无数次的攻击行动，但鲜有成功，其中数度进攻宜昌最为“出名”。这座城市，日军在1938年至1941年间共从北面发动了8次进攻，每次都被打退。在1942年1月15日结束的第二次长沙战役中，日军共损失5．6万名军人。英国的《伦敦时报》将这次战役称为二战期间盟军的第一场大捷。20天后，美国政府向中国捐赠了价值5亿美元的物资。中日之战开始变成世界大战的一部分。只要中国军队在中部坚持，外界盟军援助的物资就不断地涌入，补给其每天巨大的消耗。然而，到了1941年5月份的时候，中国所有的港口都落入日军手中，缅甸成了中国联系外部世界的唯一通道。
远征缅甸
当中国大陆的战局进入相持阶段时，日本人开始把眼光放到法属印度支那(含越南、老挝和柬埔寨)和英属缅甸，试图切断中国从外部世界获得援助的渠道。在1942年第一次入缅作战中，中国军队因英印驻军的背叛而腹背受敌，最终丢失了中国通向西方世界的唯一“陆地窗口”，但中国军队仍在某些局部战斗中取得胜利，例如在同古和仁安羌。其中被广为传诵的是仁安羌解围，1942年4月，日军在夺取仰光后，将英军两个旅和一个坦克营包围在中缅甸的仁安羌油田地带。当时盟军缅甸战区总指挥、美国将军史迪威匆忙命令中国第200师(当时中国唯一的机械化师)从蜡戍方向出击，解救危在旦夕的英军。经过四天四夜的激烈拼杀，4月17～18日，由孙立人将军指挥的中国部队击溃了日本第33师团，击毙1000多名日军，俘虏500人，营救出7000名英印士兵。这是中国军队在缅甸取得的第一次全面胜利。仅仅在一周前，史迪威在评价中国坦克部队时还认为：“他们都是些战争的生手，许多人还平生第一次开坦克或摩托车……”
但零星的胜利不足以停顿日本人吞并缅甸的步伐，由于第200师赶赴仁安羌，导致中国军队的侧翼暴露，日军迅速穿插到中国军队防线的后方，威胁中国军队从密支那到畹町的补给线，不久日军进占蜡戍，中国军队的最后防线实际已经崩溃。在许多中国军官眼里，是史迪威出于维护白人朋友的利益，牺牲了第200师，牺牲了整个人缅作战的中国军队，而他们又是当时中国国民党军队中的精华。在中国国民党高层领导人特别是蒋介石的眼里，史迪威作为战区指挥官的能力和公正性也开始受到怀疑。
在1938～1939年间，中国从苏联总共进口了88辆1933年生产的T-26型坦克。其中，有许多T-26坦克在回转炮塔上都装有体外天线。一些坦克甚至还在主炮上方靠近斗篷的地方装有两部搜索灯，而苏联方面在早期也只是为其指挥坦克安装体外天线。随着第200机械化师在缅甸的失败，这些坦克大部分被日军摧毁。
1941年1月，美国政府允许中国加入《租借法案》，随着在当年10月份，第一批36辆M3AI坦克由美国海运至中国。不久，国民党政府又接收了35辆美制M4A4型谢尔曼坦克和44辆M5轻型坦克。中国军队也像日本方面一样，将有限的装甲力量分散配置在步兵师当中。尽管有美国人为国民党训练精锐部队，以及蒋介石次子蒋纬国二战前作为中尉军官曾在德国陆军服役等等，这些都没有使国民党领会装甲作战的意义。国民党军没有有效地利用他们手中的武器。专业军士、通信装备，后勤及支援的缺乏对中国国民党军队来讲，意味着要想实施像德国人那样的坦克大战是根本不可能的。在此还要特别提到，国民党政府曾从纳粹德国进口了一批威力令日本人胆战的88毫米高平两用加农炮，但中国军队一直将这些装备用来对空防御，而没有用于打击日军的坦克。
然而，当中国军队经过正确的训练后，他们的能力令人刮目相看。在第二次入缅作战中，全部由美国人装备、训练的中国军队在缅甸北部一直战斗了7个月，并不断向前推进，消灭了两万日军，而本身却无一败绩。