长沙临时大学和中央研究院几个研究所，于圣经学院陆续安顿下来，沦陷区大批机关单位人员、知识分子、工人、商人、难民、乞丐、流氓、无产者等等各色人物，潮水一样纷纷向长沙涌来，整座城市已呈人满为患、混乱不堪之势。而每一股难民潮的涌入，都标志着前线战场国军不断溃退以及大片国土的连连丧失。
1937年9月20日，华北重镇保定失守！
10月10日，石家庄城破，日军开始向黄河沿线急速推进，整个北中国陷入空前危急！10月11日夜，在南京的傅斯年给远在美国的胡适书写Confidential［密］信，对国内政治、军事情形作了如下披露：
1、国内抗战之意识有增无减，老百姓苦极而无怨言。上海前敌兵士，真是再好也不能了。这次最可佩的是革命军将士，最无聊的是南京官僚。太子（南按：指孙科）有排德、意以便取信于苏联之说，为General（南按：指蒋介石）大教训一下，以后他们也消声了。王陆一因在dugout（南按：防空洞）玩女人，被免职。外部之吴司长亦以逃走免职，这是差强人意的。
2、两广对出兵助战之卖力气，可算一百分。广西军大批北上，全省总动员，广东军在上海战死、伤数万人，看来历年的“人事问题”算一扫而空了。阎、韩亦皆好，如理想，阎尤奋勇（南按：指山西省主席阎锡山、时兼任第二战区司令长官），韩至最近亦奋起（南按：指山东省主席韩复榘，时兼任第五战区第三集团军总司令）。只是那些杂牌军如东北军、二十九军，太不好生打了。
3、上海方面，今日之战线大致与先生走时差不多。上月十七八左右曾有一度危险，General亲自出马，转危为安，并且攻下一段。北四川路一段，北站、江湾仍在我们手中，浦东只是大炮比武，敌未能登岸。此一线中，我们是以血肉抵抗飞机、大炮，不消说死伤之多，数目听到吓死人。但千古未有之勇敢，完全表现。这是抗日训练之大成功。4、……5、津浦路槽透了。二十九军闻声即跑，不战失静海，闻汽船而失马厂，敌以数千人长驱直入，我们十七师不知何在，冯指挥不动。幸广西军大批已开上，韩亦上前了（以前谣言甚多，大前日方明白，昨日韩下手令教全省公务员至死抵抗，韩亦以精兵上前）。目下此一路将由李宗仁及韩指挥决守黄河北岸，李大致三、四日内可至前方。人云李、韩交情不错。此线现战于平原。
6、平汉路也弄到一塌糊涂。刘峙已革职查办，目下调冯指挥。此线现在石家庄打着。7、晋绥局面皆坏于刘汝明二十九军也。刘乃一准汉奸，最初拒绝汤恩伯入察，后 来汤守南口，彼在后方溃退，以致中央军大吃亏。刘退之前，傅作义来援，到张垣则满地红旗，皆汉奸之信号也。傅乃退，转为刘军缴械。刘军沿路缴傅、汤诸军之械，直溃到山西。李服膺又不行，于是大同不守。但后来老阎大拼命，打了几个大胜仗。倭寇乃括满蒙伪军共约十八万来犯，沿长城各口皆攻，遂失茹越口，而贼直入矣。但中央军八师日内已赶上，老阎卖气力，八路军（共）在后面作游击战。大约山西可以支持一下子。可惜刘、李二贼，否则燕山天险，岂易于此哉？
人云傅斯年是文人秀才中少数几个懂军事的人才之一，此言大体不差，从他对全国繁乱复杂的军事形势和各军将士心态的了解分析可见一斑。
1937年8月1日，蒋介石令派绥远主席傅作义为阎锡山属辖的第二战区第七集团军总司令，汤恩伯为前敌总指挥，从绥远和山西向张家口增援。同时，军事委员会设立保定行营，任命徐永昌为主任，林蔚为参谋长，督寻河北省区战事。8月6日，蒋介石同意将二十九军扩编为第一集团军，任命宋哲元为第一集团军总司令；刘峙为第二集团军总司令，分别负责指挥津浦路和平汉铁路北段与敌作战。傅斯年在信中所说的“准汉奸”刘汝明，当时被编人第二战区司令长官阎锡山手下，出任第七集团军副总司令（傅作义为总司令）兼一四三师师长，另兼察哈尔省主席，直接指挥的部队为两个师一个保安旅与敌作战（第一集团军其他部队在河间、大名一带阻敌），由于刘汝明军阀割据心态甚重，一心想保存实力，与阎锡山、傅作义、汤恩伯等将领合作并不融洽，遂致绥察晋一线战事一塌糊涂，最终导致张家口、南口等战略要地相继失陷。
就华北情形论，按照国民党军事委员会部署，先行巩卫南口，使战局形势趋于稳定，而后立刻发动对张北、商都的进攻，尤其着重于张北的争夺。但刘汝明对于张北汉奸的逆袭，竟延迟一日始行动，而且当他进至张北城边时，又复误信伪军首领李守信之请求，请其缓兵一日，即可反正云云。就在刘汝明犹豫不决之时，日军纷纷调兵援守张北，并以李守信为前锋，向刘部反袭，张北前线形势陷入混乱，直至导致张家口与南口两处军事重镇相继失陷。
山西省辖境天镇、阳高在张家口以西，大同以东，它不但是山西的门户，同时还屏蔽着绥远的东南。而它的西南是柴沟堡，从这一带直至大同，由晋军六十一军军长李服膺率部把守。当南口危急时，晋军总首领阎锡山接到急电，曾下令李服膺率部由柴沟堡出援南口，可是李氏不但抗令不救，反被日军从柴沟堡一炮所吓，退走天镇、阳高。
日军占领南口与张家口两镇和交通咽喉，察哈尔全省很快被其控制。于是，日军复以张家口为根据地而进攻大同与张家口之间的军事要塞天镇、阳高，叩山西之门户，以取大同。在这关乎民族存亡的紧急关头，李服膺依然消极抵抗，致使天镇于9月8日失陷。第二天，丰镇告急，孤山与兴和相继陷入危急。与此同时，日军的另一路则用七辆坦克冲进李服膺司令部所在地阳高，李氏率众参谋人员出逃，阳高随之沦陷。13日，大同陷于敌手，晋省门户洞开，敌军大队人马分两路向内地扑来，进太行，叩雁门关。时分兵驻守阳高、蔚县、广灵、灵邱、涞源等平汉与平绥路间唯一可连接地带的刘汝明部，见日寇气势汹汹，纷纷溃退，致使局势江河溃堤，不可收拾。虽有中共指挥的八路军林彪一一五师在平型关对日军予以严重打击，但仍未能阻止敌人南下的步伐，具有“天险”之称的雁门关于9月27日弃守。当此之时，能给予中国以枪弹支援的列强只有苏联一家，而由苏联运往中国的线路有二：一条是经外蒙古、内蒙古、山西大同至内地；一条经新疆、甘肃、陕西，连接陇海路。如果大同、雁门关失守，太原自是难保，中苏枪械运输线即被掐断，这对交战正酣的上海战事乃至以后整个中国的持续抗战，无疑是致命打击。对此，蒋介石闻讯极为震痛，其悲愤痛扼之状从14日蒋氏日记中可以看到：“阎之罪恶甚于宋之（失）平津，其为无胆识，一至于此，实为梦想所不及也，可痛之至。对于苏俄之运货交通更生难矣。”
为保上述通道不被斩断，蒋介石遂有加强上海战事，以吸引日军主力，保住中俄运输线的作战计划。
蹲守在山西老巢的阎锡山同样深知大同与雁门关失陷对三晋和中国全局抗战影响之巨，盛怒之下命人将败军之将李服膺押解至太原，来了个挥泪斩马谡，以振军纪。10月3日晚，李服膺在太原被枪决。未久，蒋介石下令对刘汝明撤职查办。
雁门关失守，日军随即突破晋军阎锡山部设在晋北的长城防线，进逼太原以北的忻州要塞。为挽回颓局，阎锡山下令驻忻口晋军严防死守。于是，双方展开血战，阵地多次反复易手，争夺持续20余日。日军消耗兵力达2万余人，晋军更是伤亡惨重，第九军军长郝梦龄、第五十四师师长刘家麒等将领阵亡。交战中，日军源源不断地增兵，并伴随猛烈炮火步步紧逼，晋军终于不支，败退太原。自此，整个晋北沦入敌手，著名的风景名胜五台山等殿宇庙堂一并遭到炮火毁坏。
10月13日，石家庄彻底沦陷，日军第一军团沿正太铁路线向三晋大地推进。蒋介石立即抽调第一战区两个军团，由第二战区副司令长官黄绍竑指挥，火速赶至娘子关增援晋军。
10月29日，南京国防最高会议正式决定国民政府迁都重庆，并对外公告，向全世界展示了中国政府和军民长期抗战，决不屈服于倭寇的坚定信念。
11月5日，河南安阳沦陷。日军的铁蹄踏进了这座历史古城，随军而至的日本“学者”窜到小屯殷墟遗址，开始明火执仗地大肆盗掘、劫掠地下文物，小屯四周被掘得满目疮痍，一片狼藉，大批地下文物被日军劫走。
11月8日，阎锡山弃守太原，三晋大部落入敌手。
11月11日，淞沪战场上的国民党军队已苦苦支撑达3个月之久。此次战役，中日双方共投入兵力约103万人，日本动用了28万海军陆战队与陆军精锐部队，挟4艘航空母舰、34艘大型军舰、400余架飞机与近400辆战车，与约75万中国军队进行了一场空前惨烈的大兵团会战。中日双方死伤俱重，日方阵亡达10万人，中方阵亡约30万。此次会战的规模与死伤人数，是整个二次世界大战中最大型的会战之一，无论是后来闻名欧洲的诺曼底登陆，或太平洋战场的硫磺岛大血战，都无法与之匹敌。由于装备与兵员素质等诸方面的差距悬殊，中国军队在苦战三个月后伤亡过重，力不能敌，被迫从苏州河南岸撤出。
11月12日，远东最大的海港城市上海失陷，日军转而围攻国民政府首都南京，中华民族到了最危急的紧要时刻。
在如此紧要关头，国民党内的主和派又冒出头来，力主讲和。原坚决反对和议，并力主逮捕主和派鼓吹者胡适的司法院院长居正，此时见华北与上海等地沦陷，转而力主向日方求和，并公开宣称：“如无人敢签字，彼愿为之！”11月21日，蒋介石处理南京战守事毕，面对居正等一帮外强中干，见风使舵的政客软蛋，哀其不幸，怒其不争，慨叹道：“文人老朽，以军事失利，皆倡和议，而高级将领，亦有丧胆落魄而望和者。呜呼！若辈竟无革命精神若此，究不知其昔日倡言抗战之为何也。”
12月7日晨，蒋介石偕夫人宋美龄前往中山陵拜谒，因悲怆过甚，当场晕倒，随众惊骇。稍事休息，蒋携夫人匆匆回寓，继而飞离南京前往江西继续筹划战事。