陈牧农被捕后，由副军长符昭骞代理九十三军，并准其探视陈牧农办理交接事务。陈将其写的密函交给符昭骞，请他看在多年同僚的份上，在张长官面前为自己求情。陈牧农的密函称，离开重庆赴广西时，最高统帅亲自交代陈：“在桂作战，应相机行事，不可以主力投入决战，一切战斗行动，可直接报告我，以我的命令为依据。”陈并且说，全州撤退前他曾电话报告最高统帅本人，且得到最高统帅的同意以后他才撤退。张长官阅读此函以后更加气愤，但他却认为如此责任在于最高统帅不在于陈，可以据实详报，给陈以宽大处分。但是，代理军长职务的符昭骞此时急于除掉陈牧农，以便自己正式升任军长，就把密函转呈给了最高统帅。急于保住颜面的最高统帅随即命令张长官立即枪毙陈牧农，而军长一职也没给符昭骞，下令由中央军校第六分校的甘主任接任第九十三军军长兼第十六集团军副总司令。
日军于14日几乎不战而占领广西东北战略要地全州，打开了通向桂林的门户。日军第11军占领全县后，除为解除侧方威胁，命令第37师团进攻邵阳（宝庆）、第34师团进攻常宁外，主力在全县、白沙、道县各附近地区集结，作进攻桂林的准备。第37师团在第116师团一部兵力掩护下，于9月26日击退外围阵地的第100军一部，27日攻入邵阳，与守军第74军的第58师发生巷战。激战至29日，守军部队从邵阳城中撤出，邵阳失守。第34师团于10月1日击破守军第60师第178团的防守，占领了常宁。
广东方面的日军第23军，早在长、衡会战之初为策应第11军的作战，令其第104师团发动粤北攻势，攻占了清远、英德。此时第104师团集结于清远、太平等地，第22师团亦已集结于新会，独立混成第22旅团集结于台山附近。第23军按照“中国派遣军”的作战计划，于9月9日以第104、第22师团及独立混成第22旅团，在第2飞行团的支援下，沿西江两岸向梧州、平南地区进攻；另以独立混成第23旅团从遂溪向平南及丹竹机场进攻。第七战区第35集团军之一部（仅第64军2个师）及地方团队力量薄弱，被迫节节后退，向第四战区方面转移。
日军第104师团由清远分3路西进：师团及第108联队为南路，11日占四会，16日占肇庆，20日至禄步，以后即沿西江北岸向梧州前进；第161联队为中路，22日攻占德庆，尔后与师团主力会合向梧州前进；第137联队为北路，12日攻占怀集，22日攻占梧州。28日，该联队的第3大队又击退守军第135师的405团，占领了丹竹机场。
日军第22师团由新会、江门、九江分路沿西江南岸西进。第85联队经鹤山于24日占罗定，31日占岑溪；第84联队于25日占郁南，30日进至苍梧以南；第86联队与第84联队同路，于31日占藤县。
独立混成第22旅团由长沙镇、开平、新兴、郁南袭占西江南岸各要点，与第104师团在梧州会合。驻雷州半岛的独立混成第23旅团从遂溪北上，12日占领廉江，22日占容县，28日占领平南及丹竹，与第104师团第137联队会合。至此，桂东屏蔽尽失，桂、柳形势严峻。
第四战区在廉江失守时令第155师经陆川、郁林（今玉林）向桂平方面转移，令第31军的第135师迅速由南宁进出至平南地区，同时令第93军在大溶江以北地区组织防御，竭力迟滞日军，以争取时间集结及部署兵力。
日军第11军为了解守军防御配系及兵力部署情况，决定实施威力搜索，令第一线各师团向前推进，建立搜索据点。第58师团根据军的命令，驱逐兴安附近的守军，在该处建立搜索据点。该师团以独立步兵第106、第92大队于9月27日夜向兴安发动进攻。防守该地的第93军第10师坚决抗击，激战至10月1日，转移至城西继续抵抗。日军在遭到大量伤亡后，于10月3日攻占老茶亭（兴安西约14公里）。第51旅团于严关口（兴安西约4公里）建立了搜索据点。当日军逼近兴安时，广东方面第23军各部也正向平南及丹竹进逼中。第四战区根据刚由湖南转移至广西的各部队情况，重新进行了部署：令第27集团军杨总司令指挥第20军及第44师自道县附近攻击敌人，以第26军（欠第46师）、第37军先向龙虎关、恭城附近集结，准备参加桂、柳作战；令战区副司令长官夏威指挥第93、第31、第46军，负责桂林固守及外围作战。第93军于外围作战后，转移至义宁附近，编入李玉堂序列；令第27集团军副总司令李玉堂指挥第79、第93军，桂林外围作战后在龙胜、义宁间集结，准备参加桂林作战；令第35集团军总司令邓龙光指挥第62、第64军，在平乐附近集结为机动部队。根据情况，以夏威副司令长官指挥桂林防守军李玉堂部，负责桂林附近的作战。
此时，从湖南转进的第27集团军（第20、第26、第37军）及第62、第79军与由粤西（第七战区）西移的第64军正陆续自南、北两面先后进入广西境内。各部队因久战，实力尚不及编制的四分之一；又因行动迟缓，未能如期参加外围战斗，因而日军得以分进合击之势向桂、柳步步逼近。10月初，兴安、平南及丹竹机场弃守，桂、柳即陷于两面受敌的不利态势之下。
10月9日，第四战区调整部署，将现有部队组编为4个兵团：桂林方面军（第16集团军兼总司令夏上将下辖第46、第31、第93、第79军共9个师），以1个军担任桂林固守，1个军控置于良丰、葡萄、白沙间地区，2个军担任桂林外围及桂穗公路的掩护；荔浦方面军（第27集团军兼总司令杨上将，下辖第20、第26、第37军及湘桂边境区总指挥部，共5个师、1个师管区），一部任敌后袭拢破坏，一部在蒙山以南及阳翔、沙子坪、二塘各附近警戒，主力配置于平乐、荔浦、新圩间地区；西江方面军（第35集团军总司令邓龙光，第16集团军副总司令部、3个师、1个团及2个纵队），主力配置于桂平、大湟江口、东乡间地区，一部配置于六陈、麻垌附近；战区直辖兵团（第62、第64军，共4个师），控置于柳州、三江街以北地区。
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