在华北战场上，停止在德州一石家庄一线的日军开始向南推进。谷寿夫的第六师团在平汉路东侧追上了万福麟部的第五十三军，将其击溃；土肥原贤二的第十四师团沿平汉路西侧南下，在石家庄以南的元氏附近与中国军队商震部的第三十二军接战，两天后攻克元氏，接着向南占领了邢台。中国军队第六十七军吴克仁部，为掩护中国军队各部后撤，沿平汉路东侧迎着日军而上，与谷寿夫的第六师团激战两天后，两军对峙于漳河两岸。战至二十日上午，漳河南岸中国守军阵地相继失陷。前来增援的第五十二军军长关麟征指挥两个师向日军发动反击，两军在漳河南岸滩头逐渐进入白刃混战状态，第五十二军伤亡士兵达三千以上，日军也伤亡惨重，双方再次形成对峙。
由于西面娘子关吃紧，汤恩伯的第十三军奉命入晋。华北战场上平原地势本身就无险可守，平汉路上的中国守军又逐渐兵力单薄，以至于日军长驱直下越过邢台、邯郸，向冀豫交界处的安阳大举进攻。固守安阳的中国军队第一四一、第一四二师连日苦战，官兵伤亡殆尽后，安阳陷落。日军在华北已经纵贯河北直抵河南。在华北的西面，日军攻占了太原。而在中国的南方，日军占领上海后正向南京逼进。国民政府承受着难以撑持的军事压力。
十二月一日，日军参谋本部下达了“大陆命第八号命令”：“华中方面军司令官须与海军协同，攻占敌国首都南京。” 这时，蒋介石的态度突然出现了某些变化——或许是已经获悉再也无法指望布鲁塞尔国际会议，或许是同时获悉了日军决定攻击南京的情报。十二月二日下午，蒋介石在南京召集高级将领会议，研究是否存在与日本进行谈判的可能性。由于此前与日本方面通过“第三者”进行的沟通高度保密，绝大多数高级将领第一次听到了日本方面的议和条件。出乎蒋介石预料，徐永昌、顾祝同等人认为可以在这个基础上谈一谈，而白崇禧说得更直白：“如果只是这些条件，为什么非打仗不可呢？”最后，蒋介石的态度是：既然认为日本人开列的条件并不是亡国的条件，那么让德国作为中间人的谈判可以继续。当天傍晚，蒋介石再次会见陶德曼，转达了上述立场。
出乎蒋介石预料的是，日本人突然改变了态度。当德国人把中国的立场转告日本方面后，广田弘毅外相十分诡秘地说：“能否在最近取得伟大军事胜利以前所起草的基础上进行谈判有疑问，将在征求军部意见并进行研究后给以答复。”“最近取得伟大军事胜利”，显然指的是攻占南京。中国抗日战争史上最严峻的时刻到了——尽管国民政府已经宣布迁都，但无论如何南京仍是中国的首都——国都被敌国军队攻击甚至占领，不但是国际关系史上的严重事件，对于被侵略的国家来讲更是一场空前深重的灾难。
首先是守还是不守的问题。李宗仁的意见很明确：南京不可守。白崇禧“极同意”李宗仁的意见。 从淞沪战场撤下来的前敌总指挥陈诚认为“南京孤立，无现代要塞设备，不易坚守”。只有训练总监部总监唐生智主张死守。他的理由是：“南京是我国首都，为国际观瞻所系，又是孙总理陵墓所在，如果放弃南京，将何以对总理在天之灵？因此，非死守不可。”于是，蒋介石的意见是：“南京是应该守一下的。”
接着便是谁来守的问题。 南京防御会议与会者之一白崇禧晚年回忆道：“唐生智立起发言，慷慨陈词，自愿防守。他批评自抗战以来中下级士官牺牲甚多，但未见有高级军官牺牲者，他愿担负防守与城共存亡。”只是，无论是白崇禧，还是与会的参谋总长何应钦、军令部副部长王俊都不免为唐生智担忧：“参加南京保卫战的部队，多是甫由淞沪战场撤下，有的部队伤亡过半，至少也在三分之一以上，而撤退的沿途，上有敌机，后有追兵，士气非常低落。以久战疲敝之师来保卫南京，这是我们为唐担心的最大原因。”
军事委员会确定了对南京至少进行两个月的短期防守计划。为此，特成立第七战区，以第二预备军司令长官刘湘改任战区司令长官，原第三战区前敌总指挥陈诚任战区副司令长官，长官部设在武汉。同时命令刘湘指挥第二十一军团和第二十三军团东进，协同第三战区支援南京作战。此时南京卫戍军的作战部队仅有孙元良的第八十八师、宋希濂的第三十六师、桂永清的教导总队以及三个团的宪兵部队，且都是刚刚从淞沪战场上撤退下来亟待休整补充。严重的兵力不足，导致南京外围的第一道防线根本无兵可守。蒋介石开始截留或调动其他部队赶赴南京，先后调入了第三战区的九个师和第七战区的两个师。以上部队陆续抵达南京后，形成了南京保卫战的基本战斗序列。
南京卫戍军司令长官唐生智，副司令长官罗卓英、刘兴，参谋长周斓。第十军，军长徐源泉。辖第四十一师，师长丁治磐；第四十八师，师长徐继武。第六十六军，军长叶肇。辖第一五九师，师长谭邃；第一六师，师长叶肇（兼）。第七十一军，军长王敬久。辖第八十七师，师长沈发藻。第七十二军，军长孙元良。辖第八十八师，师长孙元良（兼）。第七十四军，军长俞济时。辖第五十一师，师长王耀武；第五十八师，师长冯圣法。第七十八军，军长宋希濂。辖第三十六师，师长宋希濂（兼）。第八十三军，军长邓龙光。辖第一五四师，师长巫剑雄；第一五六师，师长李江。教导总队，队长桂永清。辖第一三师，师长何知重；第一一二师，师长霍守义。宪兵部队（三个团），宪兵副司令萧山令。江宁要塞部队，要塞司令邵百昌。辖炮兵第八团之一营，防空司令部所属高射炮队，城防通信营，本部特务队。以上序列，虽然有七个军以上的番号，但总兵力仅十五个师，约十万余人。