12月，日軍進犯長沙和鄭州。新四軍第五師抓緊戰機，做進一步的戰略展開，南下開辟川漢沔抗日根據地。這一地區駐有湖北偽軍中實方最強的偽定國軍，其中偽第一師3個團約5600余人盤踞在漢陽的侏儒山、漢川的南河渡一帶。12月7日，第十五旅第四十四團第三營和天漢支隊兩個連，分兩路向侏儒山、南河渡奔襲，將偽第一師第三團團部及特務連100余人全部俘獲。，第二天上午日軍200余人分三路來援，撲空而返。12月23日，第十五旅第四十三、第四十四團和天漢支隊1個大隊，分左右兩翼再次進攻侏儒山。第四十四團一舉攻克侏儒山將軍嶺，乘勝向壩上發展，全殲偽軍機炮營。天漢支隊在南河渡殲偽軍一個排。日軍一部聞訊來援，被第四十三團擊退。第十五旅副旅長兼第四十三團團長朱立文在指揮作戰中犧牲。1942年1月7日，第十五旅和天漢支隊第三次向侏儒山進攻。第四十四團一舉攻占侏儒山，偽軍向西流河潰逃。駐周家幫之偽軍在第四十三團猛攻下潰不成軍，被殲1個營。1月10日，偽定國軍軍長劉國鈞率1000余人配合日軍一部，分三路向第四十三團陣地反撲。經激戰，斃傷日軍20余人，俘偽軍400余人，繳獲偽軍兵工廠步槍和輕重機槍槍身4000余支。1月中旬，偽第一師殘部企圖竄回侏儒山，第十五旅再次給予打擊，偽軍潰逃。戰后，搜獲偽軍藏在水下的步槍身2000余支，機槍身50余支；機床10余臺。1月23日，漢陽日軍100余人向侏儒山進犯，遭到第四十四團第三營和天漢支隊1個連的反擊。1月28日，第十三旅配合第十五旅分兩路向偽軍第一師殘部發起總攻，殲其1500余人。偽師長汪步青被活捉。此次戰役歷時近兩個月，大小戰斗10余次，殲偽定國軍第一師5000余人，其中俘950余人；擊潰偽第二師2000余人。擊退日軍數次增援，斃傷日軍200余人。侏儒山戰役收復了漢陽、沔陽、漢川交界處的大片國土，擴大了鄂豫邊抗日根據地。新開辟的川漢沔地區，北控漢水，南扼長江，威逼武漢近郊，自西形成對盤踞武漢之敵的戰略包圍。
隨著新四軍第五師在鄂豫邊區不斷發展壯大，日偽軍感到莫大的威脅，于是連續進行“掃蕩”。1942年2月，日偽軍“掃蕩”襄西抗日根據地石碑地區，5月“掃蕩”鄂中安陸抗日根據地，同時三次“掃蕩”了鄂東陂安南根據地。新四軍第五師在鄂中鄂東進行反“掃蕩”的同時，采取“敵進我進”的方針，大膽地向日偽軍守備薄弱地區進擊，開辟了漢（陽）孝（感）（黃）陂抗日游擊根據地。