1939年四月，五戰區司令長官李宗仁率總部駐紮在樊城，轄區從三峽以東的沙市宜昌一直延伸到大別山區，防區很廣。

當時日軍已經佔領武漢，即可能直接溯江西進直接向重慶方向進攻，攻取宜昌，為下一步進攻重慶做準備，也可能向襄陽樊城一帶進攻，以減輕武漢週邊地區國軍對武漢的壓力。李宗仁綜合各種情况之後判斷，日軍會進攻襄樊。

於是李宗仁下令以八十四軍個六十八軍防守正面的隨縣，棗陽一線，張自忠的三十三集團軍守備大洪山，孫連仲的第二集團軍和孫震的二十二集團軍防守桐柏山脈一帶，江防則由江防司令郭懺所部負責。

其中的八十四軍是桂系部隊，之前三個師被打得損失了三分之二，這時候縮編為一個師，李宗仁又另外調入了三十一軍和第七軍都曾指揮過的桂系老部隊一七三、一七四師兩個師，共三萬餘人，說明李宗仁是很有决心的。

日軍進攻部隊為第三，第十三，第十五，第十六等師團和第四騎兵旅團，共約十餘萬人，沿襄陽到花園的公路和京山到鐘祥的公路兩條路線向西進攻，目的是掃蕩大洪山和桐柏山的國軍，佔領襄陽，樊城和南陽，以鞏固武漢。

按照李宗仁的設想，正面抵抗的部隊要節節抵抗，且戰且退，誘敵深入，等敵人進入隨棗地區後，桐柏山的部隊從敵人側翼出擊，一舉切斷襄陽到花園的公路，會同正面防禦的部隊，將敵人圍殲。

湯恩伯在徐州會戰之後奉命調往江南，後來因為江南部隊太多，就又北調，從沙市渡江來到五戰區，再次劃入李宗仁的麾下。湯恩伯到襄樊一帶後去見李宗仁，李宗仁和他講了自己的計畫。

結果李宗仁還沒有講完，湯恩伯便大發脾氣說，這樣不行，你不能胡亂拿我的部隊來犧牲。李宗仁仍然耐心對他解釋說，試圖說服他，你以桐柏山為後方，有什麼危險？言下之意是，如果攻擊不利，尚可向桐柏山區轉移，危險並不大。但湯恩伯一怒之下，拂袖而出，李宗仁也無可奈何。

之後，日軍進攻到隨縣大洪山一帶，因為這一帶都是山地，日軍機械化部隊的優勢無從發揮，所以日軍與國軍激戰十天，大小二十餘戰，卻始終無法突破國軍防線。此時李宗仁命令湯恩伯從桐柏山出擊日軍側翼，湯恩伯部與日軍實際上已經有所接觸，但馬上迅速撤往舞陽。

日軍持續進攻後，隨縣失守，五月八日以後，又加强了對國軍兩翼的攻擊，南面攻破棗陽，北路從信陽攻破桐柏，唐河，與南路會師棗陽，完成對大洪山和桐柏山地區國軍的包圍。李宗仁的長官部也不得不迅速撤退。

無奈之下，李宗仁嚴令湯恩伯會同孫連仲自豫西南下，向唐河一帶出擊，克復新野和唐河，與包圍圈內得國軍相互呼應。接著，李宗仁命令國軍從十五日起全線反擊，激戰至十八日，日軍開始總退卻。但國軍恢復棗陽後乘勢追擊，日軍退守隨縣，國軍攻城無術，只好望城興歎。雙方在隨棗地區進入胶著狀態，轉入休戰。

李宗仁認為，此戰關鍵就在於湯恩伯不服從命令，在正面守軍苦苦支撐時，湯恩伯不肯從桐柏山出擊，攻擊日軍側背，反而徑直向北撤退，讓日軍沒有後顧之憂，可以全力攻擊，導致戰局惡化。如果湯恩伯能够遵命出擊日軍側翼，則此戰可望取得不低於台兒莊戰役的戰果。