這些地方原本已經被國軍收複，但為了武漢反攻戰，老蔣從桂南調集了近十萬大軍，導致廣西防務空虛，使得桂南的日軍又有了反攻的機會，最終重新攻陷了防守薄弱的昆侖關一帶。
且說，高峰隘及昆侖關一帶地勢險要，為南寧北側之天然屏障，國軍為確保對南寧的控製，不待休整即兵分兩路，一路以七十九軍為主力，沿邕賓公路南寧—賓陽）北進，一路以九十一軍和六十軍為主力由邕武公路南寧—武鳴）北上。
林一凡和薛嶽親自前往江水河北岸的遷江坐鎮指揮，下達作戰命令，反攻部隊編成東，西，北三路軍，由薛嶽任東路軍指揮官，率第四十六軍，第六十六軍擔負公路敵後交通的破壞和襲擾任務。
由桂軍第十六集團軍總司令夏威任西路指揮官，率部佯攻高峰隘吸引日軍主力，以部分兵力進至邕賓公路上的四塘，破壞敵後交通，日軍增援，孤立昆侖關日軍。由白崇禧任北路軍指揮官，指揮第五軍、第九十九軍第九十二師作為主攻部隊，攻擊昆侖關正麵。
攻擊昆侖關的第五軍由軍長杜聿明指揮，該軍轄榮譽第一師、新二十二師、第二百師、軍補充第一及第二十三團，並配備有裝甲兵團、炮兵隊、高射炮隊等。
第五軍是此時中國軍隊唯一的機械化部隊，也是最早編組的蘇械突擊軍，三個師都是有豐富對日作戰的經驗的悍將，該部無論是人員，武器裝備都不亞於日軍一個師團。
杜聿明將軍以第二十二師為右翼部隊，突擊五塘、六塘，斷敵退路，以榮譽第一師為左翼部隊，協同第二百師一部和軍補充第一、第二十三團圍攻昆侖關及八塘正麵日軍，由第二百師主力騎兵團擔任總預備隊，第九十九軍進攻昆侖關以南日軍，協助第五軍作戰，並在五塘一帶阻擊日軍增援。
鄭洞國將軍榮譽第一師在戰車和炮兵的掩護下，對昆侖關正麵發動攻勢，據守昆侖關的日軍鬆本大隊在國軍猛烈打擊下，紛紛向核心陣地退縮。
當天中午，反攻部隊就攻占了羅塘、同興西北高地，隨後占領了石寨隘、同平、枯桃嶺，一部推進至九塘附近，進展頗為順利。
日軍師團長今村均緊急命令及川支隊回師支援，但該部隊沿途遭到國軍襲擊，幾乎全軍覆沒。麵對數倍兵力於己，而且戰力不弱的國軍，日軍往日的猖狂，再也不複存在了。
要知道，戰爭其實也像是滾雪球，軍隊很多時候不是越打越強，就是越打越弱的，這毋庸置疑。
為解昆侖關危局，今村均又急令第二十一聯隊長三木吉之助大佐率聯隊主力增援昆侖關，該聯隊於當晚分乘三十輛汽車沿邕賓路急進，但遭到第九十九軍的攔截，隻有一個大隊衝進昆侖關。
次日上午，榮譽第一師左翼部隊向六五三高地發起總攻，六五三高地為昆侖關東北之要點，可以瞰製整個昆侖關戰場，國軍官兵組織敢死隊，身綁手榴彈發起決死衝鋒，部分戰士甚至直接衝入敵陣，與日本兵同歸於儘，經過浴血拚殺，終於攻克這一製高點。
為協助昆侖關方麵作戰，邱清泉命新二十二師在五塘阻擊增援昆侖關的日軍部隊，西路軍在高峰隘方麵發起攻勢，東路軍則在小董，欽縣，大塘，蒲廟等日軍後方重要地區頻頻出擊，昆侖關方麵的日軍後方聯絡線被切斷。
各分散據點及沿邕賓路增援昆侖關的日軍後續部隊遭到分割包圍，整個第二十一聯隊已陷於極度孤立，但日軍拚死固守，相當頑強，昆侖關包圍圈逐漸收縮，但戰至第三日，攻擊仍未得手。
林一凡洞察局勢，決定“以重點指向羅塘高地附近，繼續對當麵之敵攻擊”，羅塘為昆侖關西側高地，也是日軍的一個主要支撐點。
榮譽第一師以第二團，三團，五團三個主力團及迫擊炮營擔任主攻，以連為單位，梯形配備，向羅塘高地兩側攻擊，最終用大刀等簡陋器械連破日軍兩道鐵絲網防線，衝入日軍陣地。當時日軍已完全靠空投物資生存，快要彈儘糧絕。
第二十一聯隊聯隊長三木一麵準備燒毀軍旗，一麵向第二十一旅團長中村正雄少將發電求援，哀歎“傍晚前旅團若來不到，第一線難以確保”，可日軍援軍已無從增援羅塘高地。
經過兩天激戰，榮譽第一師終於攻克羅塘，守備該地的日軍第五中隊幾乎全滅，而擔負主攻的第二團突擊營也僅剩下數十人，可見戰況之慘烈。
此時，日軍精銳第五師團第二十一旅團主力均已投入昆侖關及邕賓路方麵，陷入國軍十餘個師的圍攻之中，有全軍覆沒的可能。
薛嶽趁熱打鐵，命七十九軍沿公路兩側，向界首附近高地攻擊，界首高地位於昆侖關東側，峭壁懸崖高聳，與羅塘高地成掎角之勢，可東西俯瞰昆侖關。
與此同時，中國空軍派出三架輕型轟炸機、一架驅逐機飛抵昆侖關上空，日軍誤認為是己方戰機，鋪置信號板示意，中國飛行員乘勢俯衝掃射，投彈十八枚，全部命中目標，日軍遭到重大傷亡。
國軍集中重炮轟擊，經過血腥的白刃肉搏，第七十九師終於重新占領了界首附近各據點，並頂住了日軍的瘋狂反撲，國軍各部不顧傷亡，快速突進，先後攻占了南北同興、界首村落及其東南各高地，最終攻克昆侖關，並全部收複昆侖關東西兩側高地，日軍向九塘潰退。
第三十一軍第一八八師開始圍攻龍州，九十九軍則在龍江以北策應，阻止日軍增援，第一八八師於拂曉一度由西門突入城內，日軍見勢不妙，很快向後撤退。
桂南反攻戰大獲全勝之後，林一凡和薛嶽，以及白崇禧等人立即召開了一場簡短的軍事會議，總結桂南反攻戰的成果，並商議東進廣州的作戰計劃。
全盤指揮戰役，作為參謀總長的林一凡率先發言道：
“我軍雖然已經成功收複了桂南，但桂北依然有日軍部隊虎視眈眈，這一戰雖說大獲全勝，但傷亡也不小，最重要的還是要穩住來之不易的戰果，讓弟兄們先在南寧休整一段時間，同時穩步推進反攻廣州之事。“
“我軍現在攻勢正盛，廣州的日軍已經形成了孤立的局麵，整體態勢上非常利好，就該一鼓作氣，速戰速決，一舉收複廣州，穩住中國的大後方。”白崇禧當即提出不同的看法，頗有些爭鋒相對的意味。
這次的桂南反攻戰中，白崇禧親眼看到了林一凡非凡的軍事指揮才能，這讓他驚訝的同時，也讓他嫉妒不已，由此看著林一凡就更不爽了。
“林總長和白長官雖然持有不同的想法，但都有各自的道理，現在確實是全所未有的大好局麵，但咱們也不能太急於求成，弟兄們但是肉體凡胎，再怎麼也得好好休整一下才能繼續作戰了。”薛嶽適時插嘴道，表麵上是在居中調停，但話裡話外明顯是偏向林一凡的。
白崇禧自然也看得出來，當即就繃起了一張臉，不說話了，其他將領們見狀，也紛紛識趣地表示讚同林一凡的想法。.
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