1937年全面抗戰開始時，中央軍是由德國軍事顧問訓練的，其中最精銳的部隊清一色是德式裝備。國軍從武器到兵工廠幾乎全部來自德國，甚至連防禦計劃也是德軍顧問制定的。全面抗戰爆發前後，德國協助中國整訓了30萬精銳部隊，並出售大量軍火物資。
早在1928年11月，中德兩國就展開軍事合作，國府聘用德國顧問團。「九一八」事變後，中日關係日趨緊張，1934年起，德國顧問團協助國軍創建了3個「示範師」，組建了10個炮兵營，並組建工兵、汽車、高射炮、海岸要塞、電信、炮兵航空觀測機隊等專業化部隊。到1937年抗戰開始前，德軍顧問團為國民政府整編的精銳部隊接近30萬人。
與此同時，中國還從德國購買了大量的軍火物資，特別是1937年底中日激戰期間，德國不但未像其他國家一樣限制對華出口武器，反而加緊對華軍火運輸。截至1938年8月，至少有1.44億馬克(約5816萬美元)的德國軍火物資運抵中國。
在德國顧問的幫助下，湖北漢陽兵工廠1935年初生產出仿造德國「毛瑟」槍的98型「中正式」步槍，南京兵工廠開始生產中國式的「馬克沁」式機關槍，河南鞏縣兵工廠開始生產德國人設計的迫擊炮。在德國顧問團軍械專家指導下，鞏縣還建造了一座生產防毒面具的工廠。
德軍顧問參與了中國軍隊對日作戰的軍事部署與指揮工作。「8．13淞滬會戰」時有大約70名德軍顧問直接參與了國軍各級部隊的指揮。
在上海到南京的淞滬戰場上，儘管蔣介石將所有德式訓練的中央軍精銳全部投入戰鬥，卻仍遭慘敗。
中國軍隊總體傷亡30多萬人，其中德國整編的30萬精銳部隊就損失了10萬到18萬人，失去了1萬名低級軍官，從此基本喪失了獨立作戰的能力。德國顧問團近10年心血訓練的部隊，在3個月內就損失大半。
最終，德國為了讓日本牽制蘇聯，還是拋棄了中國。1938年2月希特勒宣布德國將正式承認「滿洲國」；4月德國禁止對華軍售，並召回全部在華軍事顧問。隨後，德方更召回駐華大使，中德關係迅速轉冷。儘管國府一再希望挽回中德關係，但1941年7月1日，德國正式承認南京汪精衛政權，重慶國民政府遂與德國斷交。
