在臺兒莊取得勝利僅僅一個月後，國軍竟再次被日軍包圍，最終被迫放棄徐州，這情形不禁讓人想起剛結束不久的淞滬會戰。 難怪陳誠在徐州會戰後發出感慨：“這是前車之鑑，卻沒能為後車 之鑑呀。”
5 月 15 日，日軍大舉開進徐州外圍，蔣介石發現他最擔心的事情還是發 生了，面對 50 個師隨時可能被日軍包圍的情形，只好匆忙下令放棄徐州。
蔣介石的這一決定，使得防守徐州的國軍匆忙撤退，盡失剛剛從臺兒莊 大捷中獲得的士氣和信心。不僅如此，很多從全國各地調防徐州的部隊，剛 抵達徐州周邊又要調頭趕回原駐地，在中國大地行軍數千裡卻毫無作為，對 全國各地的戰局也造成了不利的影響。
日軍主力開始對徐州外圍地區發起大規模攻擊，利用平原作戰的優勢， 機械化部隊火力全開，國軍部隊完全無力阻擋。戰事失利的電報接連不斷地 傳往國軍總部，陣地接二連三地落入敵手。
為了全力阻止國軍援軍部隊增援徐州，日軍土肥原第 14 師團約 2 萬人強 渡黃河，直插國軍第一戰區。
蔣介石收到情報後，認為己方大顯身手的時候到了。他立即飛往鄭州， 親自部署作戰計劃，派遣第一戰區司令長官程潛指揮 6 個軍 12 萬人，合圍土 肥原師團，並誇口“就是吃也能把土肥原吃掉”。
5 月 23 日，土肥原深知身陷包圍圈，命令部下全力進攻鎮守蘭封的蔣介 石嫡系第 27 軍桂永清部。桂永清的第 27 軍裝備精良，甚至擁有一個連日軍 都沒有的德式戰車營，因此他也被其他將領戲稱為“德國將軍”。
讓人大跌眼鏡的是，蔣介石的得意弟子桂永清只守了蘭封城不到一天的時間，就一溜煙逃離了戰場。蔣介石聽到這個消息後非常生氣，當即撤了桂 永清的軍職。
土肥原師團輕鬆打下蘭封，不僅順利跳出國軍包圍圈，還獲得了一座意 義極高的戰略重鎮。面對這種情況，程潛趕忙再次組織國軍圍攻。
戰鬥進行得十分激烈，國軍進展較為順利，極有可能複製前不久圍殲日 軍的臺兒莊大捷。程潛預測只要再堅持攻擊兩三天，就可以全部殲滅土肥原 的第 14 師團。
可就在這個生死攸關的時刻，防衛商丘的第 8 軍黃傑所部在還沒有與日 軍正面交鋒的情況下，突然不戰而退，將商丘城拱手交給日軍。就這樣，土 肥原再次跳出國軍的包圍圈。
戰後，黃傑給出的撤退理由，竟是“電臺被炸，無法與第一戰區聯繫”。 出於對日軍的恐懼，他在情況不明的情況下擅自撤退，造成國軍全線被動作 戰，甚至讓商丘和蘭封一帶的中國軍隊處於被日軍東西夾擊的危險境地。
在此次圍殲戰役中，國軍先後投入兵力達 15 萬餘，最終還是沒有能夠消 滅僅有 2 萬人的土肥原師團。後來蔣介石反省該戰役，不得不承認蘭封、商 丘之戰是“戰爭史上千古笑柄”。 這兩樁千古笑柄導致國軍在徐州戰役中全 線被動，陷入岌岌可危的局面。
面對大有一舉破巢之勢的迅猛日寇，為了將其隔絕於豫東、藉以保全鄭 州，國民政府只好痛下決心，扒開黃河大堤，以阻擋日軍鐵蹄。新 8 師接到 決口的任務後，將決堤地點選定在趙口以西的花園口附近。
經過新 8 師兩天兩夜的不停挖掘，花園口黃河大堤於 6 月 9 日凌晨打開， 滾滾河水沿著賈魯河迅速下洩。令當局沒有想到的是，就在決堤的第二天， 黃河中上游又普降了一場暴雨。浩浩蕩蕩的河水很快沖斷了隴海鐵路，向豫東南奔湧而去。
1938 年 6 月 9 日，國民政府炸開花園口黃河大堤
國民政府以軍事機密為藉口，嚴密封鎖花園口決堤的消息。周邊老百姓 沒有接到及時轉移的通知，陷入了一片汪洋之中。
花園口決堤事件，直接導致多達 89 萬百姓淹死或餓死，同時也給黃河下 遊的群眾造成了巨大的災難。這場災難對阻止日軍南下起到了一定作用，日 軍進攻路線受阻後，只能暫時中止了進攻武漢的計劃。
中國軍隊在黃泛區抗擊日軍
黃河決堤後，李宗仁立刻下令張自忠的第 59 軍做掩護，其餘部隊分成五路突圍。張自忠所部戰鬥到 18 日，才放棄陣地向西撤退，完全靠著步行撤回 到 500 公里之外的許昌。至此，徐州會戰結束。
國軍決開黃河大堤，暫時阻斷了日軍由平漢線進攻武漢的計劃，確保了 徐州防衛部隊安全撤退。雖然 4 個月後，日軍繞過黃泛區南下蚌埠，到淮河， 再至合肥會合了其他部隊，最終還是從長江北岸攻佔了武漢，但是花園口決 堤確實為後面的抗日戰爭保全了一大批有生力量。
日軍坦克開進淪陷後的徐州
徐州會戰是中國戰場上最著名的會戰之一，歷時四個多月，中國軍隊付出傷亡十多萬人的代價，擊斃日軍兩萬多人。這次會戰粉碎了日軍從徐州直 逼武漢的企圖，打亂了日軍的作戰部署，為中國抗日軍隊保衛武漢留下了充 足的備戰時間。
徐州會戰中臺兒莊戰役的勝利，也給世人留下了一個反包圍成功的經典 軍事案例。但最值得深思的是，在臺兒莊取得勝利僅僅一個月後，國軍竟然再 次被日軍包圍，最終被迫放棄徐州，這情形讓人不禁想起剛結束不久的淞滬會 戰。難怪陳誠在徐州會戰後發出感慨：“這是前車之鑑，卻沒能為後車之鑑呀。”
