第5军第三次攻克昆仑关，并歼灭了第21旅团的两个主力联队之后，本以为可以顺利进军，一举收复南宁。但事情并没有这么简单，第21旅团的剩余部队、台湾混成旅团的第一、第二联队仍在九塘至八塘间。1940年1月1日中午，及川支队数千主力抵达八塘，今村均命令及川少将接替被击毙的坂田元一担任前线总指挥。
第5军向南宁方向继续进攻的第一仗便在昆仑关至九塘间的441高地打响。攻打昆仑关时荣一师便攻昆仑关阵亡将士纪念碑占了高地北侧，日军顽强守卫这高地的南侧。1日，日军飞机对高地北侧狂轰滥炸，步兵大举进攻。荣一师守卫高地的一个团加一个营，战至仅剩百余人，但仍坚守阵地。2日拂晓，荣一师举全部残余兵力反攻，激战一整天，毫无进展，双方仍旧维持原有阵地。3日，杜聿明调集200师主力及新22师一部协同荣一师继续战斗，战况更为惨烈，双方死伤都极为惨重。入夜，日军抵挡不住败退九塘，战斗结束。 4日，荣一师因伤亡惨重，奉命撤出战斗移师思陇休整。第5军继续进攻。而败退九塘之日军也奉及川源七命令，于4日拂晓放弃九塘撤退至八塘固守。国军新编第22师进驻九塘。第5军继续进攻八塘，日军拼死抵抗，战至12日，毫无进展。而第5军在经过苦战之后，伤亡甚重，人员疲惫，已经不适合战斗，于12日奉命转移至思陇、黄圩、太守等地休整。攻击任务移交姚纯的第36军接替。这样，国军第5军正式退出战斗序列。有人认为这是老蒋保存嫡系部队的举措，其实说不过去。第5军激战经月，伤亡惨重，本应休整。而战场上尚有20万中国军队，但这20万生力军上阵却毫无建树，只因日军固守待援，他们才得以维持原来的阵地。
蒋介石于7日飞桂林，10日亲临迁江，与白崇禧、陈诚、张发奎、徐庭瑶、林蔚等讨论下步作战计划。白提议：乘敌新败，援军未到，倾新到广西的李延年第2军、甘丽初第6军、姚纯第36军、傅仲芳第99军会同第5军等部队，发动攻势，一举收复南宁。蒋批准了这个计划。第二天，正当白崇禧发布部署命令准备开战时，返回柳州的蒋致白一封信，推翻头一天的会议上的决定。这样，白崇禧只好发出改变作战部署的新命令，中国军队全部进入固守状态。日本方面赢得时间从容部署直至发动反攻。
日本军部被中国军队的攻势震撼，派大本营参谋次长泽田茂从东京赶到广州;第21军于派军副参谋长佐滕贤了、作战主任藤原五，陪同日军参谋本部作战主任荒尾兴功、中国派遣军副参谋长铃木宗作等到达南宁，但未能改变第21旅团的失败命运。鉴于今村均企图亲自上阵并以第5师团全力为第21旅团报仇，并打算与中国军队开始决战，21军军长安藤利吉命令其固守南宁待援：“波集团(第21军)企图将有力兵团调至南宁，歼灭聚集于南宁方面的敌军。第5师团仍应确保南宁及附近要地，以利转用兵团之挺进。7日起，调往桂南的第18师团(师团长久纳诚一中将)、近卫混成旅团(旅团长樱田武少将)共1.5万人从广州上船。10日日本第21军制定《宾阳会战指导方案》，定于1月下旬在以宾阳以南地区决战。
如果没有蒋介石的临时干预，白崇禧趁敌援军未到，全歼第5师团的计划是有可能实现的。近卫混成旅团第4联队3000余人在钦州登陆。一部千余人于16日在钦县、灵山交界的泗合坳与46军175师524团(团长巢威)激战三昼夜，日军被击毙二百余人，并致使日军整个联队被46军包围。但日军虽伤亡惨重但主力仍由飞机掩护突围而去。顺便说一句，这个团在12月配合昆仑关战役的打援战斗中，指挥果断，士气高昂。该团主动出击，尽管日军有飞机助战，且施放毒气，渡边联队仍被击溃，联队长渡边大佐亦被击毙。残部逃回钦县，未能及时支援昆仑关之战。
另一路日军台湾混成旅之部队也与西路军韦云菘部激战于塘报一带。但所有日军部队，基本上实现了在南宁周边的集结。如果执行乘胜攻击的部署，日军是不可能顺利完成反攻准备的。老蒋干预下级的军事部署，其后果可见一斑。而且昆仑关战役胜利所激励起来的战斗热情也因半个月的固守云消雾散，白崇禧才在迁江指挥所召开军政联席会议，商讨对付日军大反攻的对策。27日，李济深、陈诚、张治中等也抵达迁江。
会议决定的军事部署为：徐庭瑶指挥第2军、第36军、第99军为中路军，固守九塘、昆仑关一带;以甘丽初第6军为右翼军，向三庄岭方向侧击日军;以叶肇第66军为左翼军，在甘棠方向阻敌(程思远：《政坛回忆》第135页)。我们不难发现，这个部署与10日会议决定的部署差了十万八千里!那个被蒋介石否定的决策，是个乘敌空虚迅速进攻的决策;实施的决策，则是被动挨打的防守决策。以中国军队的实力，灾难已经难免。
更要命的是，白崇禧没有料到日军会采取包抄战术。23日，安藤利吉中将亲临南宁指挥反攻。24日下达反攻命令。27日日军开始反攻：第5师团主力、近卫混成旅团主力、台湾混成旅团主力由今村均指挥沿邕宾公路向昆仑关进攻;第18师团全部和近卫混成旅团一部，由久纳诚一指挥，沿邕江南岸东进，在永淳渡江北上，迂回包抄昆仑关后路。尽管今村均指挥的正面进攻遭到中国军队顽强抵抗，但白崇禧发现：日军真正主力在甘棠方向!它极其严重地威胁了昆仑关一带的中国军队。白崇禧紧急命令刚从广东调来的邓龙光第35集团军之第64军(军长陈公侠)急进甘棠;第46军率其主力175师由江口北渡郁江，协同阻击进攻日军;另以第6军第49师南下武陵圩，企图阻止敌军北上宾阳。不过，这些措施均已太迟了!日军司令安藤下达命令决定2月1日开始总攻：“此次作战的胜败，即在明日一日之决战，望全体官兵努力奋战，期其必胜。”
蒋介石的错误更严重了，他恰恰在日军开始总攻的这天，桂南战役!临战易帅，此乃古今中外兵家大忌!张上任伊始即命叶肇第66军固守原阵地，并须侧击日军。他还命令所有增援部队向甘棠集结，预定2月2日向日军甘棠部队发动攻击!而此命令尚未传达到各部，日军的总攻就开始了!叶肇擅自命令所部稍微抵抗即向黎塘、陶圩撤退，根本不理会他们的防线背后没有设置预备队!这导致中国军队阵线彻底崩溃。日军不费吹灰之力便向宾阳长驱直入，日军飞机又炸毁了设在宾阳的第38集团军总部，通讯中断导致战场一片混乱。2日下午，日军开进宾阳县城。
在九塘、昆仑关防御的第99军、第36军、第2军及第6军，失去集团军指挥各自为战;宾阳失守后路被断致使军心溃散，全都仓皇逃窜，沿山间小路各奔东西。3日，今村均部队顺利夺取九塘、昆仑关等阵地。第2军副军长兼第9师师长郑作民中将在撤往上林时中炮身亡(《国民党抗战殉国将领》河南人民出版社1987年版，第194页)。4日，日军占领上林，6日占武鸣，7日占黎塘。可怜第5军将士浴血奋战半个多月才攻占的地盘，顷刻间灰飞烟灭。安藤利吉到达宾阳，当晚宣布“宾阳会战已结束，应将兵力集结南宁附近”之命令，到8日，日军各部停止追击，返回南宁。血战过的昆仑关上，日军题大幅标语留念：“我皇军击溃蒋军三十余师，已璧还宾阳、昆仑关各地。”