誰也沒想到，就在日軍全力攻取武漢時，中國南部沿海最重要的通商口岸廣州陷落得如此之快。
這是中國最高統帥部對廣州方向的防禦嚴重誤判的結果。
日軍要切斷中國的國際援助通道，建立自己的海軍攻擊基地，必須佔領中國東南沿海的各主要口岸，這是戰爭雙方都心知肚明的軍事常識。
一九三八年五月間日軍對福建廈門的攻擊，便是封鎖中國海岸的具體作戰行動。而當日軍攻擊福建沿海時，中國守軍力量之薄弱令人吃驚：福建海岸長達三千多公里，僅有中國軍隊的七個團防守，而防禦廈門方向的僅有一個團。五月十日凌晨，在日本海軍少將宮田喜一的指揮下，日軍第五艦隊出動巡洋艦、驅逐艦和運輸艦三十餘艘，從金門出發向廈門靠近，從航空母艦上起飛的三十餘架戰機同時飛臨廈門上空實施轟炸。當日本海軍陸戰隊向廈門發起衝擊時，他們預料中的大規模抗擊並沒有發生，因為防禦廈門東南海岸的只有中國守軍一個營——第七十五師四四五團三營在營長王建章的率領下奮力抵抗，但終因兵力薄弱，在戰至傷亡慘重後主陣地失守。副師長兼第二旅旅長韓文英率部增援，途中在日軍的轟炸下損失過半，旅參謀長樊懷明陣亡——「衛士將樊的屍體推入彈坑，把一內裝五節電池的軍用手電筒置於其後枕部下（作為日後識別標記），然後草草掩埋。」 在廈門防禦陣地的阻擊戰中，副師長韓文英、四四五團團長水清浚、二營營長楊永山、三營營長王建章負傷，一營營長宋天成陣亡，副營長以下的軍官非死即傷，四四五團陣亡官兵達八百人以上，其中王建章的三營副營長和四位連長全部陣亡。王營長曾在戰後儘力收容他的部隊，他苦苦等待和尋找了二十多天，全營官兵只收容到六人。
中國國土廣大，海岸線漫長，僅憑優秀兒女的血肉之軀，如何能御兇殘強敵于海岸線之外？
廣州是華南沿海最大的城市，也是華南政治、經濟、軍事、文化的中心。抗戰全面爆發後，廣州即成為中國與海外往來的重要通道之一；特別是在日軍相繼佔領華北和華東後，廣州更成為利用香港向中國內地輸入外援物資的主要轉運樞紐。早在淞滬會戰時，日本陸軍就提出佔領廣州的建議，認為切斷中國這條重要的外援路線，就能削弱國民政府的抗戰意志，並隨之做好了代號為「A計畫」的作戰方案，攻擊時間定在一九三七年十二月二十六日。但是，十二月上旬，日軍於南京上游的長江江面上炸沉了英國炮艇「瓢蟲」號以及美國護衛軍艦「帕奈」號。雖然日本人馬上表示他們是「誤炸」，但還是引起了國際關係上的巨大危機。美國派出海軍作戰局局長英格索爾赴倫敦，商討與英國合作對抗日本在亞洲的侵略問題。日本海軍方面認為，此時攻佔廣州必會引起香港佔領者英國的干涉。於是，「A計畫」被暫時擱置。
一九三八年五月，日軍在計畫攻取武漢時，又將攻佔廣州一併考慮在內，但由於船舶運輸方面準備不足，最終決定佔領武漢之後再進攻廣州。到了七月，日軍大本營認為：海路運輸的資材已經準備充分，可以在攻取武漢的同時實施廣州作戰。陸軍吸取上次的教訓，事先徵求海軍的意見，誰知這一次海軍比陸軍還要積極，提出了同時攻佔中國海南島的建議。建議被陸軍以兵力不夠分配為由拒絕。在隨後召開的大本營御前會議上，海軍堅持認為，必須對日後攻佔海南島予以同時考慮。而令日本陸軍和海軍一致認同的是，攻佔廣州將給英國以極大衝擊：
對中國方面來說，一方面喪失了華北和華中的重要地區，另一方面由於我海軍封鎖了沿海，廣州地區則成了以英屬香港為背景的重要補給據點。在開始廣州作戰以前，向內陸地區的補給量，估計佔總量的百分之八十。在廣州周圍，除了英屬香港外，還有珠江口的葡屬澳門。在廣州有英、法的租界，在廣州以及惠州、博羅等地分布著英、美、德、法等國的外交機關、學校、教會、醫院、商鋪等。另外，英、法兩國除對廣九鐵路（英）、粵漢鐵路（英法）有借款上的權益外，還保有各種通商航海上的利益。特別是香港，包括九龍租界地及其附近一帶租界的海面上，更駐有英軍（陸、海、空軍），它不僅是英國對華進行政治謀略活動的根據地，而且是各敵對國家暗中活動的根據地。廣州作戰意味著驅逐英國勢力，這會給英國極大衝擊是可以想像的。
七月十三日，日軍大本營制訂《以秋季作戰為中心的戰爭指導大綱》，關於廣州作戰方略是：於攻佔漢口的前後，「採取急襲方式，果斷迅速地攻佔廣州。以後在廣州附近切斷粵漢線，珠江、西江，採取緊縮、持久的態勢」 。至於具體作戰方案，大本營主張從大亞灣登陸後向廣州進攻，陸軍方面建議溯珠江而上攻取廣州，最後陸軍勉強接受了大本營的意見。
一九月十九日，日軍大本營下達了進攻中國廣州的「大陸命」和「大海令」。之後，參戰部隊陸軍第二十一軍和海軍第五艦隊開始磋商，決定將攻取廣州作戰分為兩個階段實施。第一階段從十月十二日開始，以第十八師團、第一〇四師團主力及第五師團第九旅團從中國廣東大亞灣登陸，經惠東、平潭、惠州一帶向東江推進。第二階段，待第五師團主力抵達後，強力突破東江防線，分路向廣州進攻。同時，第五師團以部兵力於十月二十七日從珠江口登陸，攻佔虎門要塞，由南向北配合師團主力攻佔廣州。
編入日軍第二十一軍的三個師團中，第五師團是戰鬥力最強的部隊，轉戰山西和徐州戰場後由華北地區調來；第十八師團在淞滬會戰後一直駐守杭州附近；第一〇四師團則是由預備役組建的特設師團，從中國東北地區調來。九月底，運送日軍第五師團、第十八師團、第一〇四師團的艦船分別從青島、上海、大連起程，相繼於十月初到達集結地——澎湖列島的馬公島。此前，三個師團分別在青島、上海和大連進行了登陸訓練。顯然，日本方面對攻佔廣州作戰極為重視，認為中國方面為保住國際補給線必會拚死抵抗，因此編成了一個陣容強大的作戰序列：
第二十一軍司令部，司令官古庄干郎中將，參謀長田中久一少將，副參謀長藤室良輔大佐；
第五師團，師團長安藤利吉中將；
第十八師團，師團長久納誠一中將；
第一〇四師團，師團長三宅俊雄中將；
第四飛行團，團長藤田朋少將；
軍直轄部隊：獨立機關槍三個大隊、獨立輕裝甲車三個中隊、山炮兵兩個聯隊、野戰重炮兵一個旅團、迫擊炮兩個大隊、臼炮三個大隊、野戰高射炮八個隊、氣球一個中隊以及兵站部隊。
海軍第五艦隊，司令長官鹽澤幸一中將，參謀長田結穰少將；
第九戰隊，重巡洋艦「妙高」號（旗艦）及輕巡洋艦「多摩」號等；
第十戰隊，輕巡洋艦「天龍」號、「龍田」號等；
第八戰隊，輕巡洋艦「鬼怒」號、「由良」號及「那珂」號等；
第二水雷戰隊，輕巡洋艦「神通」號及第八、第十二驅逐隊；
第五水雷戰隊，輕巡洋艦「長良」號及第十六、第二十三驅逐隊；
第一航空隊，航空母艦「加賀」號（艦載機約四十架）及第二十九驅逐隊；
第二航空隊，航空母艦「龍驤」號（艦載機約七十架）及第三十驅逐隊；
第十四航空隊，航空母艦「千歲」號（艦載機約四十架）；
高雄航空隊（陸基機十二架）以及第三驅逐隊和第一炮艦隊等。
由於是登陸作戰，日軍準備了大型艦船八十艘、小型船一百八十艘、機動船三百艘、舢板船二百五十艘、漁船二百五十艘、拖船十艘、載貨汽船二十五艘以及摩托艇十艘。運送登陸兵力被分為四個批次：第次運力為四十萬噸，第二次二十萬噸，第三次為十五萬噸，第四次為二十五萬噸。
沒有證據表明中國方面對日軍即將攻擊廣州一無所知。
早在中日戰爭爆發之初，國民政府軍事委員會就成立了第四戰區，由參謀總長何應欽兼任戰區司令長官，全面負責福建、廣東和廣西沿海地區的防務，以確保中國對日作戰的海外補給通道。但是，直到廣州作戰開始前，中國第四戰區的指揮機構並沒有建立起來，僅以第十二集團軍總司令余漢謀出任戰區副司令長官。余漢謀的第十二集團軍，下轄第六十二、第六十三和第六十五軍以及兩個獨立旅和虎門要塞部隊。由於軍事委員會認為廣州方面尚無戰事，為了支援武漢保衛戰，又從余漢謀有限的兵力中抽調出四個師，以致第十二集團軍實際上僅剩了八個師的兵力：第一五三師守備東莞以南的寶安至虎門要塞，第一五一師守備面對大亞灣的惠陽，第一五七師守備廣東東南海岸的潮汕以及大亞灣，第一五六師守備廣州東面的增城，第一五四師守備增城北面的從化，第一五八師守備廣州東郊，第一五二師第四五四旅守備海南島，第一五二師第四五六旅駐守廣州市區，獨立第二十旅守備廣九鐵路沿線，獨立第九旅守備海豐以北的蓮花山