1939年11月15、16日，日本第5師團、台灣混成旅團及海軍陸戰隊共3萬人在欽州灣登陸，占領防城、欽州並向北推進，24日占領南寧，據守南寧外圍攻高峰隘和崑崙關兩個戰略據點，切斷桂越國際交通線，企圖迫使國民政府投降。中國軍隊遂從川、鄂、湘、粵等省調集部隊入桂作戰，連同廣西軍隊近20萬人。攻戰崑崙關的國軍以杜聿明第5軍為主力，總指揮為白崇禧。
崑崙關，為南寧北側之天然屏障。12月18日拂曉，國軍第5軍榮譽第1師在戰車及炮火支援下，對崑崙關發動猛烈攻擊，日軍第5師團第42聯隊第2大隊紛紛向核心陣地退卻。至中午，第5軍攻占金龍山、老毛嶺、羅塘、同興等高地，並進至九塘附近。19日凌晨，羅塘及同興北方高地被日軍奪去。榮譽第1師猛攻崑崙關東北之635高地，奪回該制高點。與此同時，新編第22師在五塘阻擊增援崑崙關之日軍。20日，第5軍軍長杜聿明命令第200師強攻崑崙關受挫。21日和22日，國軍連攻崑崙關未克。23日，榮譽第1師第2團向崑崙關西側高地羅塘發動攻擊，於24日晨克復該高地。日軍第5師團第21旅前來增援，被榮譽第1師第l團和第3團阻擊在九塘東北枯樹嶺地區。25日，國軍對崑崙關之日軍連續發動包圍攻擊未克，日軍仍堅守陣地頑強抵抗。28日夜，第5軍主力再次對崑崙關發動圍攻，與日軍在崑崙關隘口周圍的崇山峻岭上展開激戰，反覆爭奪廝殺。
30日，中國增援部隊到達，向日軍發起更猛烈的進攻，相繼攻占了同興、界首及其東南各高地，打破了崑崙關日軍的防線。31日拂曉，杜聿明軍長把指揮所推進至大墳嶺，指揮官兵向日軍猛攻。至8時，第159師占領653西南高地；上午11時，新編第22師攻入崑崙關，迫使日軍向九塘方面退卻。
1940年1月1日，日軍增援部隊到達九塘，與崑崙關潰敗之殘部會合，企圖再取崑崙關。第5軍決定乘勝攻擊。2日拂曉，第159師、新編第22師、榮譽第1師向九塘、八塘日軍攻擊。3日，國軍克復了控制九塘至崑崙關公路的戰略要點441高地。4日，新編第22師攻克九塘。5日，第5軍繼續追擊日軍，進攻八塘，戰至11日未果，雙方在九塘至八塘之間形成對峙狀態。至此，崑崙關攻堅戰結束。
崑崙關戰役是正面戰場自武漢失守以來取得的一次重大勝利，也是抗戰以來中國軍隊攻堅戰的重大勝利。國軍共斃傷日軍8100餘人，擊斃日少將旅團長中村正雄。國軍陣亡27000餘人。
