1937年12月下旬-1938年4月7日徐州会战前期在线地图来源于《中国抗日战争史地图集》， 本地图集是1995年武月星在中国地图出版社出版的地图集，是中国抗日战争史学会、 中国人民抗日战争纪念馆、中国地图出版社为纪念中国人民抗日战争胜利50周年 暨世界反法西斯战争胜利50周年合编的，本地图的比例尺为1:4000000。
该《图集》是海内外第一部全面反映中国抗日战争史的综合型专题地图集。 它系统地反映了1931年“九一八”事变至1945年8月15日日本 无条件投降约14年历史中各阶段的军事、政治、经济、文化、政区等方面的内容。
日军1937年12月中旬占领南京之后， 即决定完成对长江以北各战略要地的占领。 遂集结24万兵力于津浦铁路南北两段，呼应作战， 以期击破中国华中军队主力古领徐州，沟通南北战场， 威逼武汉。同时，使北平“中华民国临时政府”、 南京伪政权连成一气，以贯彻政治、经济侵略目的， 协助日本军事侵略的进展。
日华中方面军以部分兵力，从镇江渡长江北犯，相继占领滁县、 全椒、六合、天长等地。华北方面军也在黄河北岸集结大量兵力， 进行南渡作战准备，形成南北夹击之势。 中国第5战区司令长官李宗仁遵照军事委员会“东面要保持津浦路， 北面要保持道清铁路，来巩固武汉核心基础”的指示， 指挥12个集团军和军团约60万人防守徐州地区，迎击日军的进攻。
12月23日，北线日军第10师在济阳至青城之间强渡黄河， 拉开徐州会战的序幕。山东守军第3集团军总司令 韩复榘未作坚决抵抗就命令部队全线撤退。25日， 日军攻占周村，27日再陷济南。随后，日军第10师由济南、 本川旅由周村向南攻击，连陷长清、肥城、博山、泰安、莱芜等地。 韩复榘消极抵抗，使日军进展迅速。1938年1月1日，日军轻取大汶口。 4日，又侵占宁阳、滋阳（兖州）、曲阜，直逼汶上、济宁。 1月7日，日军集中兵力猛攻济宁。11日，济宁失守。 1月12日，日军国崎支队在第4舰队的配合下，占领青岛， 中国守军海军陆战队500余人向临沂撤退。14日， 沿胶济铁路东进的日军第5师进驻青岛，与国崎支队会合。
由于韩复榘畏敌抗令，致使日军在20多天内就占领了山东省大部， 对徐州的安全构成很大威胁。1月24日， 国民政府军事委员会以畏敌罪在武汉枪决韩复榘， 同时任命孙桐萱担任第3集团军总司令。随后， 第3集团军积极反攻，曾一度攻入济宁、汶上城内。
在北线日军南下的同时，南线日军第13师也积极向北攻击。 1月下旬，由滁县、全椒地区出动，连陷明光、池河、藕塘， 到达池河东岸。刘士毅第31军依托池河顽强抵抗。从25日开始， 日军以飞机大炮作掩护，冒雪强渡池河。28日，明光、 池河镇日军突破池河后，向中国守军第135、第138师阵地进攻， 中国守军利用既设工事，节节予日军以打击。2月1日， 临淮关失陷。接着，蚌埠、定远、凤阳相继失守。2月8日， 蚌埠日军500余人乘橡皮艇、帆布船、木筏渡河被第51军第113师全歼。 9日，日军600余人再行强渡成功。10日，临淮关日军由晏公庙渡过淮河， 与于学忠第114师展开激烈争夺，守军伤亡2000余人，阵地失陷。 12日，渡河日军迂回至曹老集以东10千米的王庄，于学忠部向浍河、 懈河北岸转移。13日，张自忠第59军到达淮河流域， 部署在姚集、固镇、蒙城一线，接替第51军战斗。此时， 廖磊第21集团军到达合肥、舒城、八斗岭、下塘集之线。 中国军队第51、第59军在淮河北岸节节抵抗，廖磊率第48军固守炉桥、 洛河一线，第31、第7军由老人仓向池河、定远一线日军侧背发起攻击， 日军不得不抽调淮河地区主力6000余人向考城、上窑、 池河、定远回援。中国第59军乘势向曹老集、王庄之线进攻， 并向淮河北岸推进。日军腹背受敌,退至淮河南岸的邵伯、 天长、盱眙、临淮关、蚌埠、怀远一线。至此，南路日军被阻， 中日两军隔淮河形成对峙，其南北夹击计划无法实现。
北路日军第5师由潍县南犯，连陷诸城、沂水、日照等地。 2月23日，第5师以第21旅为基干组成坂本支队， 从汤头镇向临沂发起进攻。临沂守军第40军和 海军陆战队与前来支援的第59军合击日军，至3月下旬， 阻敌于临沂城下，粉碎了坂本支队迂回台儿庄的企图。 另一路日军第10师以第33旅为基干组成濑谷支队， 沿津浦铁路南下被阻。3月下旬， 濑谷支队在左翼失去掩护的情况下继续南犯， 于24日开始猛攻台儿庄。中国军队击溃了日军对台儿庄的进攻， 濑谷支队和坂本支队除一部退守峄县固守待援外，大部被歼。 至此，徐州会战前期作战遂告结束。