一战区中国军队将不战自溃。
5月1日，日军兵分三路，同时对登封地区实行大包围。
第一路：以坦克师团、骑兵旅团为前导，快速推进，以第37师团和第27师团大部兵力随后跟进。该路日军从许昌出发，沿着许昌、襄城、郊县、临汝、洛阳公路齐头并进。前面数百辆坦克和上万匹战马的大军并肩驰骋于千里大平原上；后面，数万步兵成数路纵队浩浩荡荡向西掩杀而来，其来势之猛，推进速度之快，人力之强大，均为抗战以来所罕见。远远望去，人喊马嘶，战车隆隆，豫中平原上平空腾起一片黄色的“浪潮”。
这路大军在向西行进中，顺便横扫了襄城、颖桥、灵井、郊县等地的守军据点。仅用两天时间，其坦克、骑兵大队，就推进到了临汝镇，切断了第13军的退路，完成了南面和西南面的包围。
第二路：第62师团主力和部分坦克部队，向许昌西北方的禹县出击。禹县地区驻有第29军，此部亦是汤军主力之一。
第三路：第110师团主力，从郑州西南出击；第37师团一个联队，从新郑向西出击。两部首先夹击密县附近第4集团军之110师，占领密县后，完成了登封东北面的包围圈。
正在登封地区集结整休，准备反攻的第13军，突然遭到十多万日军包围，处于异常危急之中。
汤恩伯电令石觉军长：速将部队转进嵩山之中，力求避免被敌围歼，相机跳出敌军之包围圈。
第29军也在禹县地区遭到优势日军围攻，受到一定创击，赶紧向嵩山退避。
第13、第29两军，在嵩山中与敌周旋，力避日军锋芒，于5月10日前后，从西南方向突破日军封锁线，与第85军一部，安全转移到嵩县以南。
日军围歼第13军的计划顿成泡影。但是，汤恩伯的以第13军为主力，反攻侧击日军的计划也同时告吹了。
洛阳溃败。
当汤恩伯兵团在中牟、许昌地区与敌血战和周旋，几乎吸引了全部敌军主力的二十天时间里，蒋鼎文兵团十一个军，却一直蹲在黄河南岸边，向北静待，坐等日军进攻。
5月初，从许昌出发向西迂回的日军第12军主力之先头坦克群和骑兵部队，一路杀来先占领了临汝，然后继续向西北快速推进，于5月上旬攻下了洛阳南郊的龙门。5月13日，坦克部队开始从南面攻城。
进抵洛阳南面的坦克师团另一部和骑兵旅团一部，马不停蹄地从龙门继续西进，到达洛阳西南方战略要地洛宁。
5月10日左右，当中国军队第13军等部突围后，第37师团主力和独立第7旅团从临汝地区向西穷追突围的中国军队。该敌进至嵩县地区，与洛宁的坦克、骑兵部队相呼应，构成一道防线，遮断了洛阳西南侧后。
5月9日，郑州附近的日军第63师团向西进攻。10日，冲溃第4集团军汜水、嵩山防线，沿黄河南岸西进。11日到达洛阳东郊，以一部兵力从洛阳北面穿插，13日到达洛阳西边重镇新安附近。
5月9日，日军第1军独立第5、第59两个旅团，在渑池北面白浪渡突破新8军河防阵地，从东面向洛阳杀来。同时，日军第1军另一部兵力，从陕县突破黄河防线，也从东面杀来。
“血肉长城”从东至西，全线崩溃了。
蒋鼎文司令长官因恐被日军包围，于5月6日就将长官部撤到新安，又于10日半夜惊慌失措地带着幕僚和参谋人员，从新安向西南撤退，通过洛宁进入了绵亘于豫西的伏牛山中。
聚集在洛阳附近的河防各军，群龙无首，一团混乱，各自急着如何将自己的队伍带出这块死地。
5月17日，李家珏带着第36集团军总部和47军来到渑池以南一个叫翟涯的小镇。新组建的第64集团军总司令刘戡也带着总部来到这里。接着，高树勋的第39集团军总部和新8军，被大批日军从河岸上打垮，也逃到了这里来。顿时，这个小小的市镇竟聚集有三个集团军总部和暂编4军、第14军、新8军和第47军。人拥马挤，水泄不通，尾随新8军从河岸上追来的日军，也到了这附近。
总司令、军长们急得不行，再这样下去，将被日军全歼。于是，公推第36集团军总司令李家珏将军出来统一指挥，将军们聚在一起商议，决定继续西撤。李家珏部主动担负后卫，掩护各军西退。
5月21日，清晨。部队撤退至陕县秦家坡时，日军又迫到。李家珏指挥一个特务营阻击敌人，掩护高树勋等部转移，日军数千骑兵蜂涌而至，将李部包围。李家珏指挥特务营与敌反复冲杀，终因寡不敌众，将士全部牺牲，李家珏将军亦壮烈殉国。同时遇难的还有第36集团军总部副官处长周鼎铭少将；步兵指挥官陈绍堂少将等人。
李家珏上将不幸殉国的噩耗迅速传至山城，军民为之震惊。李家珏，字其相，四川蒲江县人。家乡人民为失去这样一位优秀儿子而悲痛万分。各地举行了隆重的追悼仪式。
蒋介石亲自撰文祭悼：
其相同志忠勇奋发，抗战以后，驰骋疆场，摧击顽敌，迭著功勋。本志决身歼敌之精神，为国家民族尽天职，求仁得仁，实其素愿，正气千霄，河山永共……
5月上旬，日军打通平汉路南段。5月24日，日军占领洛阳城。5月下旬，日军继续西进……
3
5月下旬。
冈村宁茨决定乘着日军豫中会战胜利余威。从洛阳地区继续西进，直捣第八战区司令长官部所在地西安，以摧毁西安地区中、美空军基地。
日军分两路向陕西方向进攻。一路从黄河南岸西进，直扑潼关而来；另一路向卢氏方向推进。
陕西告急！
蒋介石令中国远征军总司令官陈诚赶往豫西，收拾第一战区残局，协调第一和第五战区作战，阻止日军西进。
第八战区副司令长官胡宗南将军此时正在华山养病，得知日军对陕西大兵压境，急忙下山。亲率精锐第34集团军东出潼关，在豫西灵宝、卢氏一带山岳地区凭险布阵，迎击日军。
第34集团军中的第1军，是胡宗南精锐中的精锐，被冈村宁茨看作与汤恩伯的第13军同等厉害的王牌。胡军士气旺盛，以逸待劳，狠狠打击西犯之敌。
日军的机械化兵团一进山区便失去优势，经胡宗南兵团凭险阻击，锋芒顿挫，被阻击于崤山之下。
此时，汤恩伯已在伏牛山下调整好第31集团军等部，以第13军为前锋，向洛阳西南重镇宜阳发起反攻。
西进日军后方受到汤军威胁，又被胡军阻止在崤山前进不得，遂放弃进攻西安企图，主力回援洛阳，反击汤恩伯兵团。
陕西危机解除，蒋介石大大地松了口气。但是，他又敏感到另一个危机：南阳和襄樊之间那一块平原，仍是日军机械化兵团逞凶逞狂的大好之地，若日军从豫中平原挥兵南下，势将把包括第五战区长官部所在地老河口在内的中国军队全部圈了进去。
5月末，蒋介石电令陈诚，赶紧调整兵力部署，加强豫西南和鄂北防卫。蒋介石的电令说：
（一）令68军、55军以一部守备鲁山，而以主力为机动，准备打击南犯之敌。
（二）令陈大庆第19集团军转进南阳东北方城一带。
（三）令59军在南阳西方内乡附近选择有利地形，构筑据点工事。
（四）令汤恩伯兵团停止宜阳方面之反攻，主力转移内乡以北地区待命。
（五）第五战区主力应特别注意意豫中日军南下，随时准备反击进攻南阳、襄樊之日军。
6月初。
蒋介石为加强西安、陕南防卫，将日军拒止于豫中，特命陈诚为第一战区司令长官。将第八战区的陕南地区划为一战区，设战区长官部于西安。
任命陈诚为第一战区司令长官，这说明蒋介石对该战区的高度重视。同时，给一战区配备的兵力，也为抗战后期全国战区之第一。
第一战区兵力序列如下：
司令长官：陈诚。
副司令长官：胡宗南。
兵力：
第28集团军：李仙洲（辖第89军）；
第31集团军：王仲廉（辖第85、第78两军）；
第4集团军：孙蔚如（辖第38、第96两军）；
第34集团军：李文（辖第1、第16、第90三军）；
第37集团军：丁德隆（辖第36、第80、第7三军）；
第38集团军：董钊（辖第3军、骑兵第3军）；
商南指挥所主任：郭寄峤（辖第27军）；
豫省警备司令：刘茂恩（辖第15军）；
战区直属暨特种部队：
第17、第40、暂编第5三军：
炮兵第11团；重迫击炮第3团；战防炮第52团；工兵第3、第5、第9。第13四团；宪兵第14团。
陈诚对一战区防御态势进行了认真调整。他认为：为了确保西安、巩固陕南，须以伏牛山为根据地，固守豫、陕边境交界处的潼关、朱阳关、西陕口、荆紫关等各要点，以控制豫陕公路。兵力应以豫陕公路为轴，呈辐射状纵深配署于山地。
当豫、陕形势稳定下来后，蒋介石才回过头来收拾他的两个不争气的浙江老乡——蒋鼎文和汤恩伯。蒋介石对原第一战区失守郑州、洛阳，兵败豫中，极为愤怒，责令蒋鼎文辞职。还撤了汤恩伯第一战区副司令长官和鲁苏豫皖四省边区总司令职。
陈诚也借着整顿一战区部队战斗作风为名，狠狠收拾了一下汤恩伯。在陕西商县清油河镇召开的豫中会战检讨会上，陈诚拉下老脸，视而不见同乡情面，对汤恩伯严厉指责，把豫中失守的责任尽都归咎于汤恩伯兵团的“四不和”。即将帅不和、军民不和、军政不和、官兵不和。
陈诚的老部下，原第六战区战地党政工作总队少将总队长刘培初（已转任四省边区党政工作总队长），也跳出来跟着陈长官大反汤恩伯、还投书揭发了汤恩伯“四不和”的罪行。
河南党政代表团的一些政治嗅觉特灵的人物，也从检讨会上跳了起来，义愤填膺地控诉汤恩伯的十大罪状