位于杭州方向的中国第十集团军，虽然袭击了杭州、富阳等地，但遭遇日军第二十二师团反击后，部队迅速放弃萧山仓皇退却。---兵力强大的第三战区的冬季攻势，虎头蛇尾，敷衍了事，以致蒋介石斥责顾祝同“军誉扫地，廉耻安在”。
所有战区中就数第八战区打得苦。中国第八战区战区范围包括内蒙古南部的乌兰察布盟、伊克昭盟、巴彦淖尔盟等地。一九三九年一月，傅作义率领第三十五军，经山西河曲转进绥西河套地区，就任第八战区副司令长官，兼任绥远省政府主席。此时，包头以东地区皆被日军占领。中国军队的冬季攻势开始后，傅作义指挥第三十五军、第八十一军第三十五师、骑兵第六军第七师，进行了包头、绥西和五原三个战役。
军事委员会给傅作义的任务是攻击乌拉尔山一带的日军，但傅作义决定攻打包头。 傅作义命令第一o一师在与日军的对峙线上大张旗鼓地建筑工事，让日军误以为傅作义是想在黄河冰封前加强防守。 而实际上，傅作义拟定孙兰峰的新编第三十一师，配属警备旅的一个团和一个山炮营从西面对包头发起攻击；袁庆荣的新编第三十二师在北面负责掩护，阻截安北、固阳方向增援之敌；门炳岳的骑兵第七师则沿黄河南岸运动，进至平绥铁路萨拉齐至归绥一带，破坏铁路并相机占领萨拉齐县；董其武的第一o一师为总预备队，协同新编第三十一师从北面进击包头。
十二月十五日，各部队开始向指定地点秘密运动。十九日，骑兵第七师在萨拉齐附近与日伪军接战，傅作义命令新编第三十一师立即开始攻城。师长孙兰峰命令刘景新的九十一团和警备旅的于霖瑞团为主攻，由包头城墙的东西两面分别登城，同时命令安春山的九十三团向包头城东运动，准备阻击增援之敌。担任阻援任务的九十三团运动到包头西北城门时，发现守敌并没有察觉，碉堡也没有人防守，团长安春山决定即刻动手。
包头城内驻有日军两个联队、伪蒙军的一个师以及宪兵队和日军守备队。发现中国军队已经冲进城内，日伪军立即集结部队，开动坦克，企图把中国军队堵回去。九十三团官兵与日伪军展开勇敢的巷战， 日伪军纷纷退到了司令部大院里，包头城区大部分被傅作义部占领。二十一日晚，得知大量日军从张家口、大同和归绥等地紧急增援包头后，傅作义认为奇袭包头城的目的已经达到，下令部队撤出包头向五原方向转移。
包头之战，完全出乎日军的预料。日军死伤了包括联队长小林一男和小原一明在内的军官二十余人，士兵三千多人，城内大量的武器和军需品被傅作义部掠走。驻扎张家口的日军驻蒙军司令官冈部直三郎，对包头被袭感到极大的愤怒和耻辱，决定对傅作义部进行围剿。他调集了三万多日伪军、一千余辆汽车、数十辆坦克和大量的火炮，命令第二十六师团师团长黑田重德中将指挥部队，分南北两路向内蒙河套地区猛扑过来。
傅作义分析了战场局势，决定主力在有利地域预设阵地诱敌深入，然后对突入的日军实施两面夹击。南路日伪军自包头出动后，连续遭到骑兵第七师的阻击，接着又遭遇新编第三十二师的伏击。北路日伪军兵分两路，一路沿着乌加河北岸推进，结果在长满芨芨草的草滩上受到新编第三十一师的伏击，日伪军猝不及防，损失严重。另一路日伪军在乌镇和折桂乡遭遇第一o一师的阻击。
由于傅作义部队边打边撤，日伪军相继占领五原、临河和陕坝，但始终没有找到傅作义部主力。指挥官黑田重德认为围剿已经获得大胜，傅作义本人估计正在逃往重庆。但是，话音未了，傅作义部就打了回来，中国军队连续收复临河和陕坝，双方在五原城外形成对峙。
三月初，傅作义决定把五原城夺回来。原以为傅作义的部队已被歼灭，因此，当其先头部队突然出现在五原城门并刺死守城岗哨时，五原城内的日伪军万分惊慌。傅作义部官兵随即冲破城门，凶狠地向城内穿插，经过一夜的激战占领了城内大部分要点，日伪守军四处逃散。在五原外围，阻击部队冒着日军猛烈的炮火浴血抵抗，日军企图在乌加河上架设浮桥，但始终未能成功。
得知日军第二十六师团主力赶来增援五原时，中国军队掘开了从北向东环绕着五原城的乌加河河堤，河水泛滥，道路被淹，日军增援部队因无法通行，被迫撤回包头。傅作义部收复整个绥西河套地区。五原作战中，傅作义部击毙了日军中将水川伊夫。这是继八路军击毙阿部规秀四个月后，又一名日本陆军中将被击毙。
此次作战，被中国战史称为“五原大捷”。这是中国方面发动的冬季攻势中少有的胜仗。傅作义部官兵为此付出了极大代价，仅最后的五原一战牺牲官兵近七百人，其中前赴后继战死的连长就有十七人。
中国军队发起的冬季攻势，在一定程度上打击了日军。根据日本方面的统计，中国军队在冬季攻势中损失兵力约为五万，但日军“伤亡合计也约达八千，付出的牺牲是过去作战不曾有过的”。更为重要的是，冬季攻势严重地挫伤了日军的士气 。只是，从战果上看，中国军队声势浩大的冬季攻势并没能收复任何一个军事要点和任何一座城市。
突然，在中国的南方海岸，日军第五师团大规模登陆了。第五师团抵达三亚后再次起航，舰船北上，出现在中国广西南部的海面上。正在指挥冬季攻势的中国最高统帅部对此没有任何准备。中国方面不清楚日军为什么在广西登陆。而日军大本营却已经策划很久了。进入一九三九年以来，日本方面加紧了对中国地方军将领的劝降活动，以达到在军事上没能达到的迫使中国屈服的目的，同时也配合汪精卫的伪政权的建立和巩固。在一系列的劝降活动中，汪精卫甚至亲自出马，把劝降重点放在了中国第四战区。