蘭封會戰是徐州會戰後期，不可忽略的一個戰役。此時徐州地區國軍主力爲了避免被敵人南北合圍，正在全面有序撤退。1938年5月日軍土肥原賢二第14師團為配合徐州會戰，切斷中國軍隊之西面退路和阻止第一戰區軍隊增援徐州，而渡過黃河突進豫東，力圖切斷隴海鐵路。國軍方面判斷形勢，為殲滅這一「孤立」之敵，第一戰區薛岳組織豫東兵團（第一兵團），調集六個軍共十二個師的兵力，將第14師團合圍。然而，第27軍軍長桂永清及88師師長龍慕韓等將領在日軍猛攻下臨陣脫逃棄守陣地，日軍佔領蘭封（蘭考）。其後國軍雖奮力反覆爭奪，但日軍數個師團援兵將至形成反包圍態勢並攻下商丘時，國軍向西突圍。由於日軍數個師團在平原的突進，國府最終決定在花園口決堤以水代兵，形成黃泛區來遲滯機械化日軍的進攻，為武漢會戰的準備爭取了寶貴時間，此戰役又演發成了武漢會戰的序幕。
戰役經過
背景
五月中旬第五戰區的主力開始從徐州向西突圍，與日軍脫離了接觸。日軍華北方面軍要求第一軍所屬第14師團向東推進，攻佔商丘（歸德）以配合第二軍對徐州的中國軍隊進行迂迴包圍；而第一軍司令官香月清司要求第14師團西進佔領蘭封，對中國第五戰區軍隊實施更大範圍的戰略包圍。土肥原賢二聽從頂頭上司的命令而不顧華北方面軍的要求，第14師團經火力和兵員加強（配屬了兩個重炮聯隊、戰車及工兵部隊，總兵力超過3萬人）後由魯入豫，攻陷鄆城、曹縣、內黃、儀封、野雞崗等地，強渡黃河（1938年2月國軍新8師炸燬黃河鐵橋）突進蘭封地區。第一戰區為掩護第五戰區主力轉移、阻止日軍西進及圍殲孤軍深入的敵土肥原師團而組織豫東兵團對其進行合圍。
中方部署
5月20日，蔣介石飛抵鄭州部署，將蘭封地區從第五戰區劃歸第一戰區，從第三戰區抽調薛岳至蘭封擔任第一戰區前敵總司令，組建第一戰區第1兵團：調集以中央軍為主的第27軍（桂永清）、第71軍（宋希濂）、第74軍（俞濟時），及第64軍（李漢魂）、第8軍（黃杰），后又增調胡宗南第17軍團。
薛岳奉命統一指揮新組建的第1兵團和原負責防衛黃河的商震第20集團軍及劉和鼎第39軍，計劃三面合圍一舉圍殲日軍第14師團。李漢魂指揮第74軍和第64軍第155師為東路軍，從商丘西進；第27軍（中央軍校教導總隊殘部整補，戰車團新補而成）和第71軍（87、88師殘部整補而成）為西路軍，從蘭封東進；命第3集團軍孫桐萱部及第20集團軍商震部為北路軍，在定陶、菏澤、東明、考城（今蘭考東北固陽）附近切斷日軍退往黃河北岸的通路。同時命第8軍軍長黃杰指揮第8軍、第94軍的第187師及第24師等部堅守碭山、商丘，阻止由徐州沿隴海路西進的日軍。該部署雖然集中了優勢兵力形成合圍態勢，但在西南方向留下一個缺口：從蘭封到杞縣附近，沒有安排主力部隊。
戰役過程
5月20日，日軍第14師團先鋒部隊擊潰國軍第61師，隨即向北攻擊，當天便繞到蘭封西面，攻佔羅王車站，在蘭封和開封之間再次切斷隴海鐵路。
第一戰區豫東兵團于5月21日開始向日軍第14師團發動進攻。經激烈戰鬥，第74軍部第51師及第71軍部第88師的1個旅收復了內黃，第71軍的第87師收復了儀封。第71軍及第74軍又奪回了西毛姑寨、楊樓、和樓等村莊。蔣介石改令71軍向紅廟方向進擊，將守備蘭封的任務交給27軍，且把71軍的88師（師長龍慕韓）暫留，交由桂永清指揮，邱清泉率第200師戰車團協防。
5月21日，邱清泉率坦克車隊在蘭封城郊巡邏時幾近全殲日軍一個騎兵中隊，取得小勝。隨後桂永清和邱清泉大肆宣揚戰績，對上級依次通報。
5月23日，日軍第14師團的一個加強旅團在坦克和炮火的支援下向蘭封的外圍陣地陽堌集、雙塔集地區猛攻，僅兩三個小時第27軍陣地被突破，桂永清率部退向開封、杞縣，令第88師駐守蘭封。邱清泉率戰車團撤至羅王車站後繼續西撤。第88師師長龍慕韓在桂永清退走後，亦于當夜擅自棄城逃走。同日，第14師團攻佔黃河渡口陳留口以取得武器彈藥等後勤補給。
5月24日，日軍第14師團佔領隴海路上的戰略要地蘭封。同時，據守碭山的第8軍第102師在日軍第16師團（自魯西趕來）的猛攻下，師長柏輝章下令放棄陣地西逃，日軍佔領碭山。國軍包圍圈出現缺口，面臨全線崩潰。統帥部對蘭封的失守大為震驚。蔣介石令薛岳指揮俞濟時第74軍、李漢魂第64軍、宋希濂第71軍、桂永清第27軍由東向西，命第17軍團長鬍宗南由西向東包圍蘭封、羅王寨、三義集、曲興集一帶的日軍第14師團。
5月25日，薛岳指揮豫東兵團再次對日軍第14師團發起猛攻。當晚，第71軍奪回蘭封車站。
5月26日，第74軍奪回了羅王車站，第71軍猛攻蘭封外圍日軍陣地。
5月27日，第64軍攻佔羅王集，第71軍收復蘭封。日軍第27旅團的殘部向三義寨逃去。羅王車站和蘭封的收復，使隴海路恢復了通車，被隔斷于商丘附近的42列滿載物資和第五戰區撤退官兵的火車得以撤回鄭州。日軍第14師團主力收縮至三義寨、曲興集附近，被豫東兵團所包圍。
國軍統帥部對豫東各部隊未能在限定時間攻殲蘭封附近之敵有所不滿。27日蔣介石下達手令，責令各部團結殲敵，同時要求抽調兵力組成預備隊以備萬一。
戰役至此，中方拚死硬攻仍久攻不克，日軍身陷重圍卻頑強抵抗。為解第14師團之危，華北方面軍被迫放棄追擊西撤的國軍第五戰區主力，緊急抽調第二軍第10、第16師團及從東北調來參加徐州會戰的關東軍第3、第13混成旅團等部隊趕赴蘭封地區解圍，並不失時機地逐次向開封東南地區進攻來策應第14師團突圍。
日軍第10師團（自蘇北出發）向亳州、渦陽進攻。第16師團于5月26日攻佔虞城，同時向商丘外圍陣地進攻。當夜，黃杰第8軍退至商丘郊區一帶。
5月27日，程潛電令黃杰：務須死守商丘，在蘭封地區之敵被擊殲前，不得放棄。
5月28日，黃杰不執行戰區司令長官的命令，擅自率第40、第24師退向柳河、開封，將第187師留防朱集車站和商丘。同日，日軍第14師團向第27軍陣地反擊，桂永清倉促命令各部向陽堌集、紅廟間地區轉移陣地，沿途拋棄無線電機及武器彈藥，情形混亂。
5月29日拂曉，第187師師長彭林生也率該師撤退。商丘為日軍第16師團佔領。
商丘的失守，嚴重地威脅了進攻日軍第14師團的薛岳軍的側背，第一戰區被迫再次調整部署，令各部固守據點，奪回失守陣地，重新形成合圍。
第二軍當日命「第16師團（配屬混成第3旅團）確保歸德（商丘）及其要點，主要從杞縣方面擊敗當面之敵；第10師團在繼續執行現在任務的同時，準備以有力一部緊急派往杞縣方面。混成第13旅團佔領渦陽后，即轉隸于16師團」。
5月30日又將第10師團的瀨谷支隊配屬給第16師團，以加強其進攻能力。日軍第10師團攻佔了渦陽、亳州后，第16師團進至杞縣東。同日，日軍第1軍司令官更換為梅津美治郎中將。
國軍第一戰區根據形勢的發展，認為不僅由徐州西進的日軍已加強了力量，而且黃河北岸的日軍（混成第4旅團5000餘人）正經封丘、貫臺組織強渡，企圖接應被困於蘭封地區的第14師團。至月底日軍各路援兵向蘭封迫近，而豫東方面的國軍激烈作戰，傷亡較大，已開始處於不利地位，於是決定令豫東、魯西的作戰軍即向西轉移。
5月31日，蔣介石忍痛指示第一戰區下達了《戰區兵力轉移部署方案》，停止圍攻日軍第14師團，命令薛岳指揮豫東兵團西撤。
6月1日，薛岳下令停止圍攻，全面撤退，蘭封會戰第一階段結束。
日軍華北方面軍司令寺內壽一不聽東京大本營「未經批準，不許越過蘭封、歸德、永城、蒙城、正陽關、六安一線進行作戰」的命令，並下達了向蘭封以西追擊的命令。
6月3日，日軍第16師團攻佔杞縣、通許、陳留。新編第35師師長王勁哉放棄蘭封。
6月4日，日軍第14師團佔領蘭封后繼續向開封進攻。
6月5日夜，日軍從西北角攻開封城。
6月6日凌晨，宋肯堂率防守開封的第141師（欠第4旅，附稅警旅）退走，日軍第14師團佔領開封。同時，日軍第16師團已佔領尉氏、扶溝，第10師團已佔領柘城。
6月9日，中牟失守，日軍前鋒部隊距鄭州僅約30公里。同日，日軍炸燬鄭州南面的鐵橋，切斷平漢鐵路，鄭州成為孤城。
薛岳命令重組防線，再擅自撤退將被依法嚴辦。但事實上由於部分高級軍官畏死或無能，豫東作戰中擅自撤退者大有人在。
開封失守，日軍第14師團及第16師團的西進嚴重地威脅了第一戰區司令長官部所在地鄭州及平漢路的安全。
6月3日，統帥部決定在決堤放水，形成黃泛區，以水代兵，遲滯日軍機械化部隊。6月4日至7日，劉和鼎率兩個團在中牟縣趙口決堤引流失敗。
6月9日清晨，國軍第8師在花園口挖開30米寬決口，黃河水緩緩下瀉。6月10日，黃河中上游突降大雨、汛期提前，黃河水量猛增，原決口被沖成1000餘米的大缺口，黃河水從決口涌出，沖壞隴海鐵路，向豫東南流去，形成上千平方公里的黃泛區，造成黃河中下游近400萬居民流離失所。
蘭封會戰至此正式結束。日軍被黃泛區阻隔后，被迫放棄了攻佔鄭州從平漢線進攻武漢的計劃。日軍耗時一月，對被黃泛區圍困的部隊進行空投補給和搜救，黃河決堤直接造成日軍的傷、病、亡人數合計在7000至20000人之間，第14師團及第16師團的重灌備（汽車、戰車、火炮及部分通訊器材）被大量丟棄，餘部退守到徐州后，南下到蚌埠，過淮河，再到合肥與日軍其他部隊會合，從長江北岸進攻武漢。
後續處置
* 第8軍被撤銷番號，軍長黃杰被撤職查辦。
* 第27軍軍長桂永清被撤職查辦。
* 第27軍第46師師長李良榮革職留用。
* 第71軍第88師師長龍慕韓被槍決。
評析
此役國軍以中央軍12個師包圍日軍1個突進的甲種師團，在日軍的頑強抵抗及數個師團的策應解圍下，最終功敗垂成。蔣中正稱蘭封會戰為「千古笑柄」。
一般認為此為徐州會戰的支線、武漢會戰的前哨戰，也有人認為蘭封會戰的失敗，亦是造成隨後國府花園口黃河決堤以阻礙日軍的前因。
蘭封會戰國軍失利是有原因的：
首先，在戰略上國軍統帥部判斷有誤。只著眼於突出冒進的日軍第14師團，沒有看到日軍華北方面軍、華中派遣軍幾乎傾巢而出，投入大量兵力至徐州戰場，目的就是殲滅國軍主力並迫使國府投降求和。此時集中十幾個師的中央軍進行大規模的殲滅戰是相當冒險的決策，因為隨著戰情的變化，日軍第14師團極可能成為誘餌，像磁鐵一樣吸住國軍精銳，至後援的數個師團形成反包圍，則第一戰區很可能損失這十幾萬的生力軍，無形中抵消了國軍第五戰區在徐州有序的大撤退，將李宗仁的一片苦心化為泡影。
其次，在戰術上國軍統帥部輕敵冒進。5月下旬，國軍主力十餘萬鏖戰一週未能全殲日軍第14師團，蔣介石責備各級將領作戰不力，卻沒有冷靜分析原因。淞滬會戰前期，國軍四個德械調整師（第36、87、88師及中央軍校教導總隊）尚且無法全殲日本數千海軍陸戰隊，此次則計劃以不到5倍的優勢兵力全殲日軍一個被特別加強的甲種精銳師團，這本就是不可能完成的任務。縱觀八年抗戰，國內戰場僅武漢會戰中的萬家嶺大捷中出現此等戰例，且全殲的不是日軍甲種師團。
最後，對比雙方軍事實力后發現：日軍第14師團為日本常備主力師團，本就戰力強大，在戰役前配屬了裝甲部隊及野戰重炮旅團（轄2個重炮聯隊，有150毫米重型榴彈炮48門），兵員超過3萬人，火力配置已經超過了第一戰區的總和，機動性也遠超絕大多數國軍參戰部隊，並在戰役中後期得到華北方面軍數個師團的策應和空中支援；反觀國軍，一部分番號雖是嫡系精銳參戰部隊，但在之前的淞滬會戰、南京保衛戰中損失慘重未來得及充分休整補充，兵員多為新兵，尚未重新形成強大戰力，和參加淞滬會戰前的德械師不可同日而語。
平心而論，蘭封會戰雖因中日軍隊巨大的軍力差距，以失敗告終，但卻體現了蔣介石和薛岳敢於集中大量兵力對日軍孤立部隊進行圍殲，說明他們具有主動反攻的決心。