Ngày 4 tháng 5, Đại tướng Hata Shunroku huy động khoảng 350.000 người của Quân đoàn 2 và 11 để chuẩn bị cho chiến dịch Vũ Hán. Trung tướng Okamura Yasuji chỉ huy 5 sư đoàn rưỡi thuộc Quân đoàn 11 tiến dọc theo hai bờ Trường Giang là mũi tiến công chính đánh vào Vũ Hán. Trung tướng Higashikuni Naruhiko chỉ huy 4 sư đoàn rưỡi thuộc Quân đoàn 2 dọc theo chân phía bắc của dãy Đại Biệt để hỗ trợ cuộc tấn công. Quân Nhật được yểm trợ bởi 120 chiến hạm thuộc Hạm đội 3 của Hải quân Đế quốc Nhật Bản dưới sự chỉ huy của Oikawa Koshirō, hơn 500 máy bay của Lực lượng Không quân Lục quân Đế quốc Nhật Bản. Ngoài ra, 5 sư đoàn khác thuộc Phương diện quân Trung tâm cũng được huy động để bảo vệ các thành phố lớn như Thượng Hải, Bắc Bình, Hàng Châu cùng các vùng lân cận nhằm bảo vệ hậu tuyến quân Nhật.