1944年，日军在其海空主力被美军消灭、海上交通线被切断之后，实施“
一号作战计划”，目的是建立从华北到越南的“大东亚交通线”以支撑战争，并摧毁美军在华中、华南的空军基地，削弱美军利用这些基地轰炸日本本土的能力。在打通平汉线、陷长沙、衡阳之后，日军即南下展开“
桂柳战役”。
1944年10月26日，日军第六
方面军司令官
冈村宁次下令主攻
桂林市的第十一军团（军团长横山勇中将）于27日开始行动。
日军在1944年发动了被中国称为“
豫湘桂战役”的大规模作战，连克河南、湖南，除了在
湖南衡阳遭到了
中央军第10军的顽强抵抗外，国民党军大部分溃不成军，日军近7个师团，15万兵力，300多辆坦克，30余架飞机，大量重炮集结于桂林一线，准备进攻桂林。
桂林守军原为
国民革命军第31军（下辖第131师和第188师）、第135师及部分地方
守备部队，系桂系部队。在战役开始之前，上层又把第188师调出，以第46军的一个大部分是新兵的后调师第170师来替换，同时把第
31军副军长
冯璜及第131师第391团调出桂林，后又把第135师和地方守备部队也调走，这就使得桂林守军只剩下缺少一个团的第131师和第170师。第170师说是一个师，其实兵力也仅仅相当于一个团而已，在后来的战斗中也编入了第131师（也有一种说法是第170师没有直接参加
桂林战役，只是和日军接触一下就退出桂林了），而国民党政府统帅部的开始的意思是要全部放弃桂林、柳州一线，但是后来白崇僖又要求坚守桂林，为日后反攻争取赢得时间，所以在15万装备精良的日军面前，桂林守军只有广西桂军第131师这一个师1万2千余人，加上后来从各地自发进入桂林城的广西地方民团，总兵力不到2万人，没有坦克飞机，只有22门火炮（加农炮2门，山炮12门，高射炮4门，战车防御炮4门），大部分广西民团和少部分桂军士兵拿的还是土枪而已，但是桂林守军都抱着必死决心与桂林共存亡，所以士气十分高涨，而且守军立足于主要与日军打巷战，他们把所有的房子都修成了碉堡，在所有的路口都建了防御工事，所有的水井都下了毒，实行焦土抗战。广西地方民团更是组成了数千人的敢死队，他们的任务是身上绑上手榴弹或者炸药，然后用自己的身体炸毁日军的坦克和登陆艇。
1944年10月下旬，日军以3个师团又1个步兵联队，4个炮兵联队又4个炮兵大队，在陆军航空兵的配合下进攻桂林城。另以2个师团作进攻之掩护。中国第四战区集中了10个师(实际约6个师)兵力进行防守。11月1日，担任主攻的日军第五十八师团，进至北门外车站附近之三民村及桂林城西北之五权村;担任助攻的日军第四十师团则攻占市东约5公里的欧家村、竹桥头、毛家村。其他各路日军也纷纷到达指定地点。中国军队也作好防守部署：由第十六集团军副总司令韦云淞为桂林防守司令，辖2个军，第三十一军2个师守城，第四十六军防守南郊。7日日军先后攻克城西北、城东北、城东、城东南的制高点，并切断了城内守军与外界的联系。9日日军第二三六联队渡过桂江。同日日军2个师团，在强大炮火掩护下，分别从北门、东门发起总攻。守军以炮火反击，利用天然岩洞筑成的工事进行顽强抵抗，10日双方军队展开激烈的巷战。在城西北防守的部队几乎全部牺牲。由于中国城外部队和桂林外围的军队未对日军作有力牵制和反击，桂林守军在伤亡惨重的情况下奉命仓促突围。11日桂林陷落。是役，桂林防守司令部参谋长
陈济桓中将、第三十一军参谋长
吕旃蒙少将、第一七○师副师长
胡厚基少将等爱国将领牺牲，第一三一师师长
阚维雍将军自决殉国。
桂林保卫战是地方军抗战的缩影，在抗日战场上，
桂军、
西北军、湘军、川军、
滇军等等，在外敌入侵，民族危亡的时期，他们依然表现出了中国人应有的血性，为拯救民族的危亡做出了重大的贡献，像淞沪抗战中，湘军士兵在进入战地时都要对周围的人说：“来世再见”，桂军士兵光着膀子挺着刺刀与日军坦克“肉搏”，川军的一个师与日军激战仅存数百人等等，这些都是中华民族的永不屈服的象征。
桂林光复后，据驻桂美新闻处发表言论称中国无任何一城较此次桂林所遭劫祸更甚者。桂林一度为广西之华丽城市，拥有五十万人口，兹已遭受严重之破坏，一如罗马之破坏
迦太基者然，全城中仅有之巍然独存建筑物均为曾经日军占作司令部，而于其撤退中未能加以破坏者，其他各建筑物及民房均成断垣残壁，留于城中者，仅为少数居民。据陈中将称此项居民“均为贫民而无力他去者”，日军已遗此城人民以永恒仇恨，此城之破坏实属残酷，且不必要，正与上月柳州之情形相似，但其程度较柳州尤甚。倘谓生命可自城市中驱出，则今日之桂林实已为一死城，日军于其真正撤退前，即焚烧破坏桂林，渠等并未考虑重建。去年九月美军退时，所破坏之军事设备铁路及车站均未应用，日军横暴破坏之程度，甚于南京，可与考文特里，
鹿特丹及里狄相比。
该段文字原载于桂林市文献委员会编《桂林市年鉴》第卅二至卅六页，一九四九年五月出版，转载时略有删节。此处可以反证桂林在1944年所受的重创以及桂林保卫战之激烈程度。
八百烈士墓建在桂林
普陀山博望坪，这是一个抗日英烈墓。1944年10月29日至11月初，日军进犯桂林，国民党第四战区组织桂林保卫战。国民党31军131师防守桂林，于日军激战10天。391团扼守漓江东岸地区，毙、伤敌兵至万。适值大雨，盟军空军受阻，城防司令韦云凇等又临阵脱逃。敌增援部队分进合击，穿山、猫儿山、屏风山、普陀山、月牙山等阵地相继失陷。漓江大桥被炸断，市、郊交通断绝。在寡不敌众、久战无援的情况下，391团指挥所、1营指挥所、1连、303机枪连、输送连、特务排、防毒排、山炮排、野战3医院各单位一部分和卫生队全部，计官兵、伤员800余人，被迫撤至普陀山七星岩内，继续抵抗。日军围山后，先用山炮猛轰岩口，然后倾倒大量汽油，投入大批瓦斯弹，用火焰喷射器向岩内喷射，致使岩内官兵，全部壮烈殉国。