1942年4月18日，美军16架B－25中型轰炸机在詹姆·杜立特中校的率领下，从太平洋的美军第十六特混舰队护航的“大黄蜂”号航空母舰起飞，轰炸了日本东京、横须贺、横滨、名古屋、神户市后，在中国浙江省衢州等地空军机场降落。这次突然轰炸引起日本朝野和本土陆、海军的极大震惊，他们感到本土的安全已成大问题。于是，日本大本营为防止中、美空军利用中国浙江一带的机场对日本本土实施轰炸，当日即作出决定派兵摧毁中国浙赣铁路线两边的空军基地和前进机场。4月21日，日本大本营命令中国派遣军“准备浙江作战”。4月30日正式下达命令，提出此次作战目的是摧毁丽水、衢州、玉山附近机场群及其各种设施，达到目的后一定时间内占领上述地区，不得已时，将主要设施和道路进行彻底破坏返回原驻地。

日军中国派遣军根据大本营的命令，决定由驻上海的第十三军、驻武汉的第十一军和海军第一遣华舰队参加此次作战。第十三军指挥的有第十五、第二十二、第三十二、第七十、第一一六等5个师团和河野、小园江、原田等3个混成旅团、奈良支队、独立混成第十七旅团等部；第十一军指挥的有第三、第三十四2个师团和竹原、今井、平野、井平等4个支队，上述参战日军共有7个师团，5个旅团和5个支队，共计80个营。

1942年春，国民政府军事委员会陆续从第九战区抽调第四十九军、第一零零军第十九师及第二十六军、第七十四军加强第三战区，并令第三战区加紧袭击日军，力保浙赣间诸机场。其作战计划是：“以最小限兵力配置浙赣西段持久，集中主力于浙赣东段，利用既设阵地抵抗，并竭力袭扰敌之后方，迟滞牵制敌人，特在金华、兰溪预筑坚固阵地，竭立抵抗，最后在衢州附近与敌决战。”

5月15日，浙赣路东段日军第十三军以第七十、第二十二、第十五、第一一六师团及原田混成旅团，分别由奉化、上虞、萧山、富阳等地，沿浙赣路及其两侧向西南进攻。中国守军第二十五集团军及第二十八军一部，在新昌、安华、新登之线及东阳、义乌、浦江、桐庐之线，实行抵抗后，主力撤向金华、兰溪地区，日军各路跟踪东进，占领上述各县。25日，日军第十五、第七十师团，分向金华、兰溪攻击，中国守军七十九师、六十三师、四十师顽强抗击日军，使日军遭受严重损失，日军第十五师团师长酒井直次触雷毙命。

30日，日军第二十二、第十五、第一一六、第三十二师团及河野混成旅团进至灵山镇、寿昌、龙游一线，准备进攻衢州。第三战区按预定计划部署第八十六军于衢州，第二十五、第二十六、第四十九军分别位于衢州北、西、南三面，准备对进攻衢州之日军予以包围歼灭。但6月4日，国民政府军事委员会改变原作战计划，电令第三战区：“国军以保存实力，机动打击敌人之目的，决避免在衢州附近决战。”战区主力遂奉命避开铁路，撤至两侧山地，仅以第八十六军守衢州。守军与敌军战斗4昼夜，向南突围，6月7日，衢州失守。

南昌方面日军第十一军于5月30日开始向东进攻。日军攻陷衢州后，以其第十五、第二十二、第三十二师团继续西进，11日至14日，连陷汉江山、玉山、广丰、上饶等地，并以一部南下，攻占丽水。7月1日，日军第二十二师团一部与由南昌东进日军会师横峰。7月15日，由丽水南下的敌人再占领温州。至此，日军打通浙赣线，金华、兰溪、衢州、鹰潭等48城尽沦敌手。日军遂转取守势，大肆破坏机场，拆迁铁路，掠夺财物。随后，中国军队发动局部攻势，收复一些失地。7月18日，日军大本营下令停止浙赣作战，除留第二十二师团于金华、武义、东阳，第七十师团于新昌、奉化，其余至8月19日撤回原地，浙赣战役结束。

此次战役进行了3个多月，从日军来说，虽达到预定的目的，但伤亡师团长以下17148人，中国方面，未能实现“衢州附近决战”，“以主力分由南北山地，合力围击而歼灭之的目的，人员，物质损失更大”。据日方记载，第三战区死伤40188人，被俘10847人，有的师遭歼灭性打击，群众被杀和物资损失更不计其数。这次战役表明，国民政府对抗战进一步采取消极态度，以达保存实力的目的。浙赣战役完全是一次失败的战役。