一九三九年九月一日，德军攻入波兰；九月十七日，苏联援引德苏条约一项秘密协议，占领波兰东部。全世界的共产党在此之前狂热支持统一阵线，主张誓死抵抗法西斯，这时却突然大转向，称颂起德苏条约。毛泽东也欢迎此一条约，声称它“加强全体人类赢得自由的信心”。
斯大林告诉蒋介石，德苏条约不会影响苏联对华援助。蒋在德苏条约公开后，亲笔修书给斯大林，宣称中国人民绝不会忘记斯大林的“真诚协助和伟大领导”。他强调，世界和平与公义“全赖苏联与中国”。可是，私底下，蒋的反应截然不同。他认为，世界事务巨变预示苏、日之间不无可能也会签定密约，终将导致世界大战，届时中国将和苏联站在不同边，会和民主国家结盟对抗极权主义。他欢迎有可能让中国目前唯一的盟友——意识形态上有敌意的苏联，换成反共、更富有、更强大（不过目前仍走孤立主义路线）的美国。蒋在日记写下：“我国对欧战政策之唯一主旨，端在参加民主阵线，以为他日媾和时，必使中日战争与政战问题同时连带解决也。”他晓得自己必须在外交上“唯有紧握机会，恃其在我。所谓以至不变御制变者，对德外交，与对俄外交，积极运用之所研究”。
一九三九年初，美国医生葛林来到上海，和住在公共租界的家人短暂相聚。通过捐款，他弄到一辆新卡车、五吨医药品和六十八箱食品。他先把卡车和物品交水运，运到仍在国民政府控制下的宁波，然后展开一千六百公里旅程回长沙的医院。跟他一起挤在卡车里的还有两位天主教修女、一名上了年岁的传教士、一名美国志工医生、两名逃出德国的犹太医生。走在挤满难民的路上，有时候更在日军防线后方十六公里处，葛林竟然平安回到长沙——只打翻一罐阿司匹林！他发现长沙城已几近空城。去年秋天南昌沦陷后，长沙预期日军会再度来犯，政府炸毁残存的楼房建筑，卸走铁轨、枕木。可是，湘雅医院照常开门，挤满伤员。葛林一天要动手术二十八次！
但是一直要到九月，日本十一军长官冈村宁次才向长沙挺进。蒋介石命令长沙守将薛岳与士卒坚守阵地、共存亡，但是也说明他的计划是把日军引向长沙，然后发动“大突袭”。117第九战区（湖南包括在内）司令长官陈诚已在日军三万名部队的侧翼部署了三十六万五千名大军。九月二十七日，中方运用高明的战术动作（包括时机拿捏得宜的人海攻势）攻击日军。日军伤亡惨重，但突围成功、退回武汉。长沙大捷消息传出，中国士气大振；当然，中国人的英勇、日本人的伤亡，再次遭到夸大渲染。
战争进行到这时候，日军阵亡或重伤的士兵已逾五十万人，日本皇军参谋本部已经选定了策略：巩固控制区域，至于区域外则采取惩罚性出征。蒋介石这边的策略，基本上采守势，但又不全然如此。一九三九年冬天，他下令八个战区发动全面冬季攻势。根据日本方面的记录，这一场攻势中方四十五万名士兵在一千三百四十次交战当中，发动九百六十次进攻。基本上，这次反攻是失败的，有些中方前敌指挥官只是虚应了事。最重要的因素依然是：双方在武器装备上实力悬殊。经过两年半的鏖战，中国政府的军火工业几乎已夷然不存，这个缺点比起从前更糟。
中华人民共和国某位研究抗战史的学者二○○四年撰文说：“国民政府加强剿共行动之际，并未降低抗日侵略的动作。国民党在敌前和敌后战场都很活跃。”从一九三八年十月武汉沦陷，到一九四一年十二月七日，中国部队伤亡高达一百三十万人。一九四○年一月，周恩来给斯大林的秘密报告提到，中国有百万以上的士兵阵亡或受伤（显然是指到一九三九年八月为止）。他说，在这个数字当中，八路军伤亡仅有三万人，新四军则为一千人。换句话说，抗战打了两年多，依照中共自己的说法，共产党在整个伤亡人数中只占百分之三。周小心地向斯大林保证，中共的基本政策是支持蒋介石领导抗日，承认“国民党在领导全国权力机关和军队的关键地位”。
