該計劃於1942年制定，原計劃1943年春實施，為實施該計劃，根據日軍參謀本部作戰部長田中新一的計算:中國關內戰場的中國派遣軍需要增加36萬兵力才可進攻及維持佔領區，其中可從關東軍抽調21萬、國內守備部隊抽調3萬、太平洋戰場抽調6萬，另需徵新兵23萬。
★作戰企圖：以中國派遣軍主力從西安、一部從武漢地區，分兩路發起進攻，擊潰中央軍主力，進入四川，攻佔成都、重慶。
★使用部隊:【1942年日軍在中國關內戰場共有37個師團】
1、進攻部隊:第五方面軍（第1、7、28軍）:共10個師團又2個旅團
第11軍:共5個師團
第3飛行師團。
第1軍沿渭河以南、第7軍沿渭河以北，向西安發動進攻，得手後除守備部隊向四川北部廣元地區進攻。第28軍由河南的開封攻向老河口，然後沿漢水向西至安康地區，至四川東北部達縣一帶。第11軍從湖北宜昌，沿長江兩岸向西推進，佔領四川省東部的萬縣地區。該4個軍到達各自目標地區時在川北、川東北、川東，形成對成都、重慶正面的戰役進攻態勢後，即在上述地區進行約一個月的休息、整頓，作以後之作戰準備。
2、牽制及警戒部隊:共15個師團又1個旅團
華北方面軍（第12、18軍、駐蒙軍）、華中方面軍（第9、13軍）、華南方面軍（第23軍）及中國派遣軍直屬部隊。
★在確保現佔據地區的同時，對所要方向之敵，進行牽制，以利於進攻部隊向四川的進攻。
華北方面軍（第12、18軍、駐蒙軍）共5個師團又1個旅團。向鄭州方向進攻，以牽制敵軍，利於對四川的進攻。
華中方面軍（第9、13軍）共9個師團。第9軍向老河口方向出擊，以利於向四川進攻的部隊作戰。第13軍執行現任務。
華南方面軍（第23軍）共1個師團。執行現任務。
★國軍對策:令在西安的胡宗南第8戰區，增強黃河的河防及陝南的防禦；令在湖北老河口的李宗仁第5戰區，增強武當山以東地區的守備，控制進入川、陝的要道；令在湖北恩施陳誠的第6戰區，增強長江及其南北兩岸要地的防衛，以扼守川東的門戶。
★★【日軍五號作戰計劃取消】:
當日軍計劃於1943年春季對我國大後方四川等地大規模進攻時，在太平洋戰場上，出現了對日軍極為不利的新局面。
5月7日日本海軍第4艦隊遭到美軍尼米茲上將指揮的太平洋艦隊反擊，在美軍共計93架轟炸機的攻擊下，祥鳳號航母沉沒。
6月中途島戰役，日本聯合艦隊4艘航母被擊沉。日本陸軍第17軍（第2、38師團）在瓜達康納爾島有約4萬日軍（投入5萬，海軍接回1萬餘人），因作戰與飢餓，幾乎全軍覆滅。
日本海軍聯合艦隊司令三本五十六
日軍大本營根據太平洋上的戰局，認為索羅門群島戰事如真正失利，將波及到在我國東北的對蘇戰備，東北及我國關內戰場，是可以調出一定數量部隊至太平洋地區，因此，對這兩個戰場的部隊，目前必須保持穩定，暫不能作其他使用。12月10日，敵參謀總長杉山元為此上奏了裕仁天皇並得到批准，當日，日軍大本營即向中國派遣軍下達了中止「五號作戰」的指示。
12月18日日軍第11軍司令官冢田攻中將乘運輸機由南京飛回漢口途中經過太湖縣境內時，被第48軍138師412團3營防空部隊發現並擊落。飛機擊落後，當地駐軍在墜機現場發現了冢田攻及其他八名軍官的屍體，繳獲了一份「日軍中支那作戰計劃」（即「五號作戰計劃」），一份「中支那派遣軍各部隊主官姓名和部隊駐地表」。第11軍司令官由橫山勇接任（後擊破薛嶽天爐戰法）
橫山勇
★日軍第五號作戰計劃由來:
1941年，日本大本營開始醞釀在中國正面戰場上實施大規模進攻戰役，以武力摧垮國民政府或者迫使其投降。
日軍華北方面軍提出西安作戰，於1942年6月或9月，「攻擊西安附近，以消滅胡宗南第八戰區軍隊，接著，毀滅延安的中共軍根據地」。攻佔西安，可以切斷國民黨政權的西北交通線，給國民黨政權以沉重打擊。
日軍中國派遣軍總司令部則提出「長沙常德作戰」的構想，認為欲打擊重慶國民政府，不如向長沙、常德發起進攻，奪取這一穀倉地帶，擊潰國民黨第六、第九戰區軍隊。
「西安作戰」和「長沙常德作戰」的構想上報到大本營後，杉山元和其手下的參謀人員進行了反覆論證和研究，認為要想早日結束中日戰爭，單獨進行「西安作戰」或「長沙、常德作戰」都不可能達到目的，必須發動一場以攻佔重慶、成都為目標的大規模的戰役，「西安作戰」和「長沙、常德作戰」可以作為這一戰役的一部分。
日本大本營上層認為:如果能攻佔國民政府陪都重慶與大後方四川，勢必影響印度和整個西亞，並促進打通印度洋，與德、意軍協作，有轉變全盤戰局的可能。因此，覆滅重慶國民政府是促進徹底徵服亞洲的惟一辦法。
7月9日，大本營終於下定決心於1943年春實施該計劃。
侵華日軍
但要發動這一作戰方案，除了要向中國關內大量增兵外，還需要投入數量龐大的物資，主要有船舶10萬噸、鋼鐵5萬噸、汽油5萬噸。日本海軍反對投入物資龐大、關東軍反對要關東軍抽兵南下。
★8月26日，杉山元參謀總長召開了中國派遣軍總部參謀會議，派遣軍方面對「五號作戰」提出了非難。他們的主要意見是：
1、質問大本營「五號作戰」的目的是為了殲滅敵軍，還是為了佔領重慶；
2、如果是為了殲滅敵軍，則派遣軍的野戰主力第十一軍就不必進入四川，深入到地形極為險惡複雜的重慶，在武漢附近尋求戰機就行了，因蔣介石的主力大部集中在長江中遊兩岸地區
3、武漢地區的第十一軍以8個師團、1個混成旅團，同長江北面的第五戰區、西面第六戰區、南面第九戰區，共約100個師的中國軍隊主力相對峙，完全處於被包圍狀態。
杉山元和東條英機陸相都認為：要實現大東亞戰爭的最後勝利，只有首先打敗中國，從長江中下遊的水網地域抽出身來，否則，太平洋上的勝利等於零。
9月3日，日軍參謀總長杉山元把「五號作戰」方案上奏天皇。天皇對這一方案表示出極大的興趣。9月4日，杉山元正式向中國派遣軍司令部下達了「五號作戰」計劃，中國派遣軍司令部接到命令後，開始從各方面為發動「五號作戰」做準備。
由於太平洋戰場接連失利，11月7日，陸軍部秘密與中國派遣軍司令官聯繫，決定中止「五號作戰」。
侵華日軍
為實施該計劃需要15個師團又2個旅團進攻，15個師團又1個旅團負責牽制當面之敵及維持前沿佔領區（1942年日軍在中國關內戰場有37個師團），且另需抽調及徵新兵36萬補充至中國派遣軍。其規模之大將超過前面任何一場會戰（之前規模最大的會戰為1938年武漢會戰參戰9個師團又2個旅團等30萬兵力，另5個師團在後方警戒及補充前線兵員）
其直接參戰師團高達15個，雖然此時師團兵力及戰鬥力不如武漢會戰時期（武漢會戰9個參戰師團中有5個常設師團，即後面稱的甲級師團），其戰鬥力依舊不低。武漢會戰國軍117個師等共110萬兵力面對日軍9個師團等依舊戰敗，傷亡高達40餘萬。而該計劃高達15個師團進攻，另多個師團牽制。即使大後方四川及周邊地勢複雜，日軍部隊需要在平原、高山等複雜地形進行作戰且補給困難（參戰兵力太多，彈藥及後勤補給需求大，且進入四川天險過多，道路複雜），還要渡過黃河、渭水、漢水、長江、嘉凌江、涪江、黔江等較寬的河流，國民政府能否守住也是個未知數。