该计划于1942年制定，原计划1943年春实施，为实施该计划，根据日军参谋本部作战部长田中新一的计算:中国关内战场的中国派遣军需要增加36万兵力才可进攻及维持占领区，其中可从关东军抽调21万、国内守备部队抽调3万、太平洋战场抽调6万，另需征新兵23万。
★作战企图：以中国派遣军主力从西安、一部从武汉地区，分两路发起进攻，击溃中央军主力，进入四川，攻占成都、重庆。
★使用部队:【1942年日军在中国关内战场共有37个师团】
1、进攻部队:第五方面军（第1、7、28军）:共10个师团又2个旅团
第11军:共5个师团
第3飞行师团。
第1军沿渭河以南、第7军沿渭河以北，向西安发动进攻，得手后除守备部队向四川北部广元地区进攻。第28军由河南的开封攻向老河口，然后沿汉水向西至安康地区，至四川东北部达县一带。第11军从湖北宜昌，沿长江两岸向西推进，占领四川省东部的万县地区。该4个军到达各自目标地区时在川北、川东北、川东，形成对成都、重庆正面的战役进攻态势后，即在上述地区进行约一个月的休息、整顿，作以后之作战准备。
2、牵制及警戒部队:共15个师团又1个旅团
华北方面军（第12、18军、驻蒙军）、华中方面军（第9、13军）、华南方面军（第23军）及中国派遣军直属部队。
★在确保现占据地区的同时，对所要方向之敌，进行牵制，以利于进攻部队向四川的进攻。
华北方面军（第12、18军、驻蒙军）共5个师团又1个旅团。向郑州方向进攻，以牵制敌军，利于对四川的进攻。
华中方面军（第9、13军）共9个师团。第9军向老河口方向出击，以利于向四川进攻的部队作战。第13军执行现任务。
华南方面军（第23军）共1个师团。执行现任务。
★国军对策:令在西安的胡宗南第8战区，增强黄河的河防及陕南的防御；令在湖北老河口的李宗仁第5战区，增强武当山以东地区的守备，控制进入川、陕的要道；令在湖北恩施陈诚的第6战区，增强长江及其南北两岸要地的防卫，以扼守川东的门户。
★★【日军五号作战计划取消】:
当日军计划于1943年春季对我国大后方四川等地大规模进攻时，在太平洋战场上，出现了对日军极为不利的新局面。
5月7日日本海军第4舰队遭到美军尼米兹上将指挥的太平洋舰队反击，在美军共计93架轰炸机的攻击下，祥凤号航母沉没。
6月中途岛战役，日本联合舰队4艘航母被击沉。日本陆军第17军（第2、38师团）在瓜达康纳尔岛有约4万日军（投入5万，海军接回1万余人），因作战与饥饿，几乎全军覆灭。
日本海军联合舰队司令三本五十六
日军大本营根据太平洋上的战局，认为所罗门群岛战事如真正失利，将波及到在我国东北的对苏战备，东北及我国关内战场，是可以调出一定数量部队至太平洋地区，因此，对这两个战场的部队，目前必须保持稳定，暂不能作其他使用。12月10日，敌参谋总长杉山元为此上奏了裕仁天皇并得到批准，当日，日军大本营即向中国派遣军下达了中止“五号作战”的指示。
12月18日日军第11军司令官冢田攻中将乘运输机由南京飞回汉口途中经过太湖县境内时，被第48军138师412团3营防空部队发现并击落。飞机击落后，当地驻军在坠机现场发现了冢田攻及其他八名军官的尸体，缴获了一份“日军中支那作战计划”（即“五号作战计划”），一份“中支那派遣军各部队主官姓名和部队驻地表”。第11军司令官由横山勇接任（后击破薛岳天炉战法）
横山勇
★日军第五号作战计划由来:
1941年，日本大本营开始酝酿在中国正面战场上实施大规模进攻战役，以武力摧垮国民政府或者迫使其投降。
日军华北方面军提出西安作战，于1942年6月或9月，“攻击西安附近，以消灭胡宗南第八战区军队，接着，毁灭延安的中共军根据地”。攻占西安，可以切断国民党政权的西北交通线，给国民党政权以沉重打击。
日军中国派遣军总司令部则提出“长沙常德作战”的构想，认为欲打击重庆国民政府，不如向长沙、常德发起进攻，夺取这一谷仓地带，击溃国民党第六、第九战区军队。
“西安作战”和“长沙常德作战”的构想上报到大本营后，杉山元和其手下的参谋人员进行了反复论证和研究，认为要想早日结束中日战争，单独进行“西安作战”或“长沙、常德作战”都不可能达到目的，必须发动一场以攻占重庆、成都为目标的大规模的战役，“西安作战”和“长沙、常德作战”可以作为这一战役的一部分。
日本大本营上层认为:如果能攻占国民政府陪都重庆与大后方四川，势必影响印度和整个西亚，并促进打通印度洋，与德、意军协作，有转变全盘战局的可能。因此，覆灭重庆国民政府是促进彻底征服亚洲的惟一办法。
7月9日，大本营终于下定决心于1943年春实施该计划。
侵华日军
但要发动这一作战方案，除了要向中国关内大量增兵外，还需要投入数量庞大的物资，主要有船舶10万吨、钢铁5万吨、汽油5万吨。日本海军反对投入物资庞大、关东军反对要关东军抽兵南下。
★8月26日，杉山元参谋总长召开了中国派遣军总部参谋会议，派遣军方面对“五号作战”提出了非难。他们的主要意见是：
1、质问大本营“五号作战”的目的是为了歼灭敌军，还是为了占领重庆；
2、如果是为了歼灭敌军，则派遣军的野战主力第十一军就不必进入四川，深入到地形极为险恶复杂的重庆，在武汉附近寻求战机就行了，因蒋介石的主力大部集中在长江中游两岸地区
3、武汉地区的第十一军以8个师团、1个混成旅团，同长江北面的第五战区、西面第六战区、南面第九战区，共约100个师的中国军队主力相对峙，完全处于被包围状态。
杉山元和东条英机陆相都认为：要实现大东亚战争的最后胜利，只有首先打败中国，从长江中下游的水网地域抽出身来，否则，太平洋上的胜利等于零。
9月3日，日军参谋总长杉山元把“五号作战”方案上奏天皇。天皇对这一方案表示出极大的兴趣。9月4日，杉山元正式向中国派遣军司令部下达了“五号作战”计划，中国派遣军司令部接到命令后，开始从各方面为发动“五号作战”做准备。
由于太平洋战场接连失利，11月7日，陆军部秘密与中国派遣军司令官联系，决定中止“五号作战”。
为实施该计划需要15个师团又2个旅团进攻，15个师团又1个旅团负责牵制当面之敌及维持前沿占领区（1942年日军在中国关内战场有37个师团），且另需抽调及征新兵36万补充至中国派遣军。其规模之大将超过前面任何一场会战（之前规模最大的会战为1938年武汉会战参战9个师团又2个旅团等30万兵力，另5个师团在后方警戒及补充前线兵员）
其直接参战师团高达15个，虽然此时师团兵力及战斗力不如武汉会战时期（武汉会战9个参战师团中有5个常设师团，即后面称的甲级师团），其战斗力依旧不低。武汉会战国军117个师等共110万兵力面对日军9个师团等依旧战败，伤亡高达40余万。而该计划高达15个师团进攻，另多个师团牵制。即使大后方四川及周边地势复杂，日军部队需要在平原、高山等复杂地形进行作战且补给困难（参战兵力太多，弹药及后勤补给需求大，且进入四川天险过多，道路复杂），还要渡过黄河、渭水、汉水、长江、嘉凌江、涪江、黔江等较宽的河流，国民政府能否守住也是个未知数。