放弃徐州。5月17日，李宗仁一声令下，整个司令部，及所有华军西撤，张自忠，刘汝明断后，刘汝明在萧县伏击重创了第九师团。5月19日，十三师团攻入徐州空城，徐州沦陷，华军保存了主力。6月6日，日军佔领河南省会开封。徐州会战结束后，部分国军留在鲁南苏北敌后战场，蒋下令组建鲁苏战区，战区司令为东北军于学忠。国军坚持到1943年，在日伪军压迫下，被迫退出鲁南苏北。华北日军主力进攻山东津浦铁路方向，以一部向河北平汉铁路追击，宋哲元率部抵抗，退至黄河以北的河南北部。