19日，中國空軍第二、四大隊轟炸白龍港，隊員沈崇海駕機俯衝敵艦，擊沉日寇巡洋艦一艘，沈壯烈殉國。
本月，國民革命軍第八路軍戰鬥序列編組完成。該路軍，共轄第一一五、一二〇、一二九三個師。第一一五師師長林彪，副師長聶榮臻，參謀長周昆，政訓處主任羅榮桓，副主任肖華。第一二〇師師長賀龍，副師長肖克，參謀長周士第，政訓處主任關向英，副主任甘泗淇；第一二九師師長劉伯承，副師長徐向前，參謀長倪誌亮、政訓處主任張浩，副主任宋任窮。共有六個旅。總指揮為朱德，副總指揮為彭德懷。9月11日，國民政府又發表命令，改第八路軍為第十八集團軍，總、副指揮改稱總、副司令。
9月：
1日，吳淞失陷，日寇登陸楊樹浦。
3日，蔣介石核準成立特種警察訓練班於湖南臨澧，派戴笠為班主任。
5日，蔣介石派胡適赴美，蔣百裏赴德、意，說明日本侵華經過及其暴行事實。
6日，蔣介石命淞滬地區停止正麵攻擊作戰，采取機動作戰，消耗敵人。
7日，上海地區寶山失陷，守軍營長姚子香全營殉國。
9日，國民政府成立國防參議會，成員包括各黨派要員。
11日，軍事委員會劃津浦線為第六戰區，任命馮玉祥為司令長官。
12日，宋美齡在南京對美國發表廣播演說：“世界上的人們，忽略了當前正在中國逐漸擴張的災禍實況。列強曾訂立《巴黎非戰公約》，防遏戰爭；並且設有國聯。用這雙重的保障來製止侵略國家向弱國無望的侵略。奇怪的是，今竟蕩然不存，更奇怪的是，積年累月，逐漸形成的戰時國際法，原是節製戰時行為，保護非戰鬥人員的，竟也和這些條約一同化為灰燼。所以我們今天重複回到了弱肉強食的野蠻時代。”
13日，日寇攻陷大同。
15日，浙贛鐵路竣工。
22日，國民政府同意聯共抗日，並發表中國共產黨7月15日麵交之中國共產黨之國共合作宣言（見前）。
23日，蔣介石發表談話，希望中國共產黨真誠一致，為禦侮救亡而努力。
24日，保定失陷。
25日，國共雙方軍隊取得對日抗戰之平型關大捷，中共林彪一一五師，於平型關前之峽穀中殲滅日軍第五師團第二十一旅團後續部隊一部千餘人，擊毀汽車八十餘輛，獲九二式步兵炮一門，步槍三百餘支，機槍二十餘挺，山炮彈三千餘發。
28日，國際聯盟大會通過《譴責日本在華暴行案》。
本月中旬，中國空軍二十四架飛機夜襲上海日軍，日軍即以三十架飛機空襲南京，中國軍隊擊落擊傷敵機五架。
10月：
1日，國民政府軍事委員會在廣州設立西南進出口物資運輸總經理處（西南運輸處），以廣州市長曾養甫兼任主任。
4日，蔣介石兼第三戰區司令長官（11月12日陳誠為第三戰區前敵總司令）。
5日，德州失陷。
美國總統羅斯福發表《防疫隔離政策》演說，斥責侵略，呼籲各國保衛和平。
6日，美國國務院發表宣言，譴責日本侵略行為破壞了《九國公約》與《非戰公約》。
7日，國際聯盟議決給予中國以精神支持。
10日，石家莊失陷。
12日，江南紅軍改編為新四軍，葉挺任軍長，項英任副軍長。
15日，國民黨中央政治委員會議決：國防最高會議為國防最高決策機關，對中央執行委員會負責。
16日，晉北戰役中，中國軍隊軍長郝夢齡、師長劉家祺、旅長鄭廷珍殉國；包頭陷落。
19日，美國前國務卿凱洛格抨擊日寇違反《非戰公約》。
22日，國民政府派顧維鈞、郭泰祺等為出席九國公約會議代表《太平洋華盛頓會議》。
26日，日寇攻陷大場，中國守軍退守蘇州河，謝晉元團奉命固守閘北四行倉庫，掩護友軍撤退，頑強奮戰。華北娘子關失陷。劉湘任第六戰區司令長官。
同日，浙贛鐵路之錢塘江大橋通車。
29日，蔣介石在國防最高會議作《國民政府遷都重慶與抗戰前途》報告。李濟深宣言正式解散中華民族革命同盟，擁護國民政府抗日。
31日，孤守四行倉庫八百壯士（謝晉元團）奉命撤退。
本月至11月上旬，（中共）第十八集團軍配合第二戰區進行保衛太原戰役。平型關戰役後，日軍第五師團，沿同蒲線進犯，直指太原。第二戰區組織十餘個師兵力，於太原以北，阻敵南侵，以忻口為中心，進行陣地防禦戰。另以八個師兵力，於井陘、娘子關、舊關等地阻敵自平漢線北段西侵，配合忻口防禦戰。10月11日，日軍向忻口陣地進擊。13日，日軍以中央突破之策展開全麵攻擊。中國軍隊頑強抵抗，與敵展開反複爭奪戰。日軍受阻，旋又派第二十、一〇九師團各一部，自正太線進攻娘子關一線。
第十八集團軍為配合作戰，一一五師（林彪）於晉東北地區襲擊自張家口、蔚縣、淶源通往代縣之交通線，擾亂敵第五師團側背。曾一度切斷由平型關至張家口之交通線。一二〇師（賀龍）於忻口以北同蒲路兩側至雁門關外地區，破壞日軍鐵、公路交通線，威脅日軍獨立混成第二、十五旅團側背。一二九師（劉伯承）七六九團於10月19日夜襲代縣地區之陽明堡機場，擊毀敵機二十四架；10月下旬，於長生口、七亙村一帶襲擊敵人，殲敵千餘人。
11月：
3日，九國公約會議在比利時首都開會，中國代表顧維鈞陳述日寇侵華事實。
5日，日寇登陸金山衛（杭州灣）。
6日，德、意、日三國訂立“反共協定”。
7日，蔣介石對外國記者發表談話，反對中日直接交涉。
9日，蔣介石兼第八戰區司令長官。
太原失陷。
12日，上海淪陷。
同日，毛澤東發表《上海太原失陷後抗日戰爭的形勢和任務》，批評國民黨為片麵抗戰，不能持久。主張發動廣大群眾的全麵抗戰。
15日，九國公約會議通過《譴責日本宣言》，聲明於必要時采取共同態度。
16日，國民黨中常會議決：國防最高會議代行中央政治委員會職權；國防最高會議主席為蔣介石，副主席為汪精衛（汪任中央政治委員會主席）。
17日，國防最高會議議決：中央黨部、國民政府遷移重慶辦公。日寇設立大本營，主持侵華軍事。
20日，國民政府發表宣言：國民政府遷移重慶辦公，繼續對日抗戰。
國民政府以張治中、何成浚、吳鼎昌、蔣作賓分任湘、鄂、黔、皖四省省政府主席。
24日，國民政府特派唐生智兼任南京衛戍司令官。
26日，國民政府任命顧祝同為江蘇省政府主席，黃紹竑為浙江省政府主席。
28日，中國空軍上校高誌航於周家口上空空戰中殉國。
30日，日寇攻陷廣德，川軍師長饒國華殉國。
自8月開始，中國軍隊第二戰區於南口、晉北、娘子關等地對日軍作戰。日軍獨十一旅團、第五師團、關東軍察哈爾兵團向此地區猛進。第二戰區節節敗退，至本月上旬，太原陷落。
宋哲元部於平漢津浦線北端作戰，自8月至12月，平漢線守軍退守黃河北岸地區。津浦線守軍失敗，轉向平漢線，隸屬第一戰區；韓複榘部隸第五戰區。日軍於12月下旬渡過黃河，攻陷濟南。青島亦於12月29日為中國軍隊放棄。
淞滬之戰於本月上旬結束。中國軍隊損失慘重，倉促撤軍，此役中國軍隊投入者約為七十萬人；日軍約為三十萬人，計十艘兵艦、九個師團、飛機二百架、戰車二百輛。
以上雖然未能阻止日軍前進，但遲滯了日軍的進程，在戰略上打破了日軍的速決戰，並保存了抗戰實力，為以後轉入持久抗戰，奠定了基礎。
本月中旬，蔣介石確定抗日最後根據地在“粵漢、平漢路以西”。
12月：
1日，國民政府在重慶開始辦公。
5日，蔣介石嚴申軍令：凡戰區內地方官放棄守土之責者，一律軍法從事。
7日，中國國民黨中央黨部遷抵重慶，首次舉行中央執監委員、常務委員聯席會議。
13日，南京失陷。由於撤退倉促，軍隊損失慘重。南京失陷後，日軍於南京進行了六個星期之大屠殺，殘絕人寰。計被屠殺之南京軍民有三十餘萬人（此數隻少不多），並對所有見到之女性一律進行輪奸和殘殺。其殘殺手段殘忍而下賤。具體執行大屠殺之劊子手為日軍第六師團長穀壽夫，其上司為鬆井石根大將。穀壽夫於1947年4月26日被槍決於南京雨花台；鬆井於1948年11月12日絞死。
14日，北平成立“中華民國臨時政府”之漢奸政權，以王克敏主持之。
18日，蔣介石決定發動敵後遊擊戰，說：“敵軍兵力本不勝布置，我再於敵後占領區，發動遊擊戰，使之進退維穀，疲於奔命，各國必乘其疲而起矣。”
19日，國民政府宣言，斥責北平偽政府為非法政府，並通緝漢奸要員。
21日，日本政府提出滅亡中國四條件，由陶德曼於26日轉達中國政府，主要是中國放棄抗日與容共反滿政策，中國國內設立非武裝區和特種政權機構，中日滿三國，經濟合作，中國向日本賠償，並由中日直接交涉，他國不得幹涉，談判時不停戰等。
23日，日寇攻陷杭州，國軍退守錢塘江南岸。
27日，蔣介石召開國防最高會議，重表抗戰決心，並於日記中記下抗日決心雲：“今日，除投降外無和平，除抗戰外無生存”。次日，決定不接受陶德曼轉達日本所提“和平條件”，拒絕陶德曼（德國駐華大使）調停與談判。
濟南失陷。
30日，顧祝同任第三戰區司令長官。
31日，青島、泰安國軍撤退。
上月下旬至本月下旬，中共第十八集團軍第一一五師於晉察冀地區進行反圍攻作戰。一一五師政治委員聶榮臻，於10月23日奉命率獨立團、騎兵營共二千餘人，留守五台山地區，獨立自主地展開遊擊戰。之後，該部又向雁北、察南、冀西地區挺進，擴大武裝，先後收複淶源、廣靈、靈丘、蔚縣、易縣、阜平、曲陽、唐縣、定縣、滿城、靈壽、孟縣十餘座縣城；部隊亦發展至二萬人。11月7日，成立晉察冀軍區，下轄四個軍分區，此後，該軍區脫離一一五師建製，由中共中央軍委和第十八集團軍直轄。上月下旬，日軍以二萬之眾，分八路向晉察冀軍區圍攻。聶榮臻以遊擊戰和運動殲敵之戰略，進行反圍攻。此役至本月21日結束，殲日軍二千餘人。此間，一二〇師、一二九師各一部，分別對同蒲路、正太路之敵進行廣泛出擊，以策應晉察冀軍區之作戰。
去年至本年兩年中，東北抗日聯軍，據不完全統計，共作戰四千餘次。至1941年，由於環境太艱苦和日寇的強大兵力，東北抗日聯軍已不足二千五百人。楊靖宇將軍則於前一年2月23日壯烈殉國。以後抗聯組成南、北二營和若幹個遊擊小分隊，繼續堅持抗日作戰。
本年8、9、10三個月空戰中，中國空軍舊飛機損失殆盡。11月補充蘇聯CB轟炸機、E16驅逐機，中國空軍兵力複又增強。