在其它的方向上面进攻，本来，日军由于兵力不足，还打算在武汉会战结束后再抽调兵力来进行进攻广州的作战的，谁知在武汉会战国军顽强抵抗，使得战局进展缓慢，日军大本营等不及了，迅速抽调三个师组成21军，由古庄干郎大将统领，在海军第5舰队司令长官盐泽幸一支援下，奇袭广州。广东这边到是听到一点风声，广东省长吴铁城还向重庆作了报告，可是蒋介石以为这是日本人故意制造出来的“假”情报，试图让国军从武汉战场抽出兵力支援广东。10月10日，蒋介石还发报让余汉谋再调一个师去武汉战场。10月11晚，日军7万多人，2.7万匹马在广州大亚湾登陆成功，一路势如破竹，连下淡水、惠州、博罗和增城，21日已经攻到广州近郊。余汉谋的12集团军仅仅10天就被日军打得落花流水、溃不成军。无奈之下，余汉谋下令广州守军撤退，广州于21日下午沦陷。广州一失，粤汉铁路被切断，武汉就更不值得用重兵防守了，面对这种情况，政府吸取去年南京保卫战的教训，不做孤城困守，决定迅速放弃武汉。10月25日，日军占领汉口，次日占领武昌，27日占领汉阳，武汉保卫战至此结束。