1939年底，日军决定发动桂南作战，并于11月24日迅速攻占南宁，进而推进至高峰隘、昆仑关。南宁失守，切断了国民政府取得国际援助的重要通道，也直接威胁到西南大后方之安全。国民政府责成桂林行营收复南宁。桂林行营将部队划分为北、东、西三路。其中以第38集团军指挥第5军和第99军为北路军，负责昆仑关正面和侧后的攻击。占领昆仑关的是日军第5师团骑兵第5联队和步兵第21联队第3大队。国军主攻任务由当时中国唯一一个全机械化军———杜聿明第5军担任。12月18日拂晓，中国军队的反攻作战打响。杜聿明指挥郑洞国荣誉第1师在炮兵和战车掩护下向昆仑关发起攻击，迅速突破前沿，向日军主阵地推进，与日军在各据点展开激烈争夺。同时，杜聿明命令邱清泉新22师向日军侧后迂回，攻占公路桥，切断了昆仑关日军的退路。日军第5师团组织第21联队进行增援，联队主力突破国军阻击，与昆仑关守敌会合。中国东路军和西路军分别从东、西两面策应昆仑关方面的作战，昆仑关的反攻形成强劲势头。12月20日上午，日军第5师团第21旅团长中村正雄指挥第42联队两个大队由南宁出发增援昆仑关，被中国军队层层阻击，中村正雄于24日中弹，次日伤重毙命。12月29日，杜聿明指挥第5军以步、炮、坦克协同再对昆仑关猛烈攻击。荣誉第1师、新22师、戴安澜的第200师与前来增援的第66军一起投入战斗。困守昆仑关多日的日军继续顽抗，12月31日，中国军队终于攻克昆仑关，将敌大部歼灭，取得昆仑关大捷。