4月，日军第22、第58师团及第13师团一部，根据其第6方面军撤退西江两岸及南宁的计划，准备缩短防线，集中兵力，以防国军反攻。 守军为把握时机，乘势收复桂柳，乃集中第2、第3方面军6个军14个师和地方团队，在陆军总司令何应钦指挥下，发动桂柳反攻作战。27日，第2方面军以第46军一部攻占都安后，主力向都阳山脉进击，节节迫近南宁，地方团队蜂起响应，部队进展迅速，于5月27日攻克南宁。日军一部向龙州、大部向柳州撤退。第64军随即以主力向柳州东南迂回攻击前进，连克宾阳、迁江、桂平、武宣，于6月上旬向柳州攻击前进。第64军一部向龙州追击，连克思乐、江明，在地方团队协同下，到7月3日，克复龙州、凭祥，将日军驱于国境之外。6月19日，第46军一部已迫近柳州。第3方面军5月初，以第29军向河池、黎明关攻击，并以一部攻取天河，复沿柳(州)宜(山)公路北侧，山地前进，以策应主行竖力作战；到21日晨，占领河池县城，并沿黔桂铁路(贵阳至柳州)向宜山追击，连克德胜、宜山。在收复宜山后，日军曾数次由柳州增援，第29军与其反复争夺，到6月14日再度克复宜山。日军第13师团向柳州撤退，第20军跟踪追击。同时第2方面军第46军主力于24日攻抵柳州南侧，会攻柳州。30日，收复柳州。尔后，第3方面军第20、第29军兵分3路沿桂柳公路和湘祥带启桂铁路(衡阳至南宁)向桂林并进，克复雒容、中渡和黄冕，日军退守永福，凭谨如险顽抗；24日，攻克桂林南方门户永福；此时，一部沿桂柳公路克荔浦、白沙、阳朔，直逼桂林近郊；另一部攻克百寿，遂三面会攻桂林。第94军向义宁，第26军向全县、兴安间攻击前进，袭取南圩，26日克义宁，向桂林近郊推进。在各路部队总攻下，27日收复桂林，续向东追击。收复全县。时日本业已投降，作战遂告结束。此战，国军共击毙日军4000余人、击伤5000余人。
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