由于张自忠将军的顽强抵抗，出力最多伤亡惨重的第二军没有享受到首入武汉的殊荣，11军15师团、13混成旅团击败于麻城守军杀到黄陂，武汉已经遥遥在望。而沿江西进的17师团轻松占领鄂州、黄冈、华容，于5月8日清晨率先抵达武汉东北长江中的天兴洲。
17师团步兵团长铃木春松少将顺利抵达武汉外围却不敢贸然进军，园部和一郎司令官为了争得首功命他率领坂本末雄大佐53联队、大熊政吉少将第二水雷战队驱逐舰2、8大队沿江突击。却命令师团长广野太吉中将率领高桥政雄大佐54联队、松浦丰—大佐步兵81联队、迁演武大佐野炮兵23联队从鄂州登陆扫除武汉以南的中国军队直取武昌。
他早早赶到武汉外围而17师团主力、黄陂的15师团尚未赶到，他一个3000多人的联队独自向敌国的首都发起进攻实在有些冒险，他立即向军部报告自己的位置，请示下一步的行动。园部司令官、青木参谋长闻讯非常高兴，告诉他中国军队前天开始退却，昨晚已经全部撤离，空军侦察发现全城都在燃烧，命令他们立即进驻汉口，占领湖北省政府。
还有这么好的事，三个军官一合计决定抢先进城，几十条大小舰船逆流而上，过了余家头拐向正南果然看到武汉三镇浓烟滚滚，中国人真是够决绝的放火烧了自己的首都！坂本末雄大佐带53联队从葛店上岸第一二大队向城内冲去，第三大队沿江堤接收租界区和码头。
铃木春松少将和大熊政吉少将留在神通号驱逐舰指挥舰船继续向前搜索前进，在长江、汉水汇合处分散开分别向汉阳、武昌城开炮警戒，掩护运输船队辎重兵控制码头卸载物资。
到了下午广野太吉中将率领的17师团54、81联队从宾阳门突入武昌，从黄陂赶来的第15师团高品彪大佐第60联队、池田廉二大佐51联队在海军帮助下跨过汉江占领汉阳。
至此武汉沦陷，中国军队经过整整一个月的英勇抵抗，在辽阔的战场上依靠阵地战、运动战、游击战，毙伤日军十万以上，为保存必要的实力分散敌人兵力主动撤出江汉平原，将一座座空城留给日军。提前脱离了与日军的接触退入山区休整补充恢复战力。
忙于收拾后方的山田乙三和西尾寿造得知武汉是敌有意放弃、城市被破坏殆尽、没有几个市民。也失去了组织盛大入城式炫耀帝国武力的兴趣，打发沼田多稼藏代表方面军前去武汉慰问第2、11、13军前线将士，组织上海南京的各国记者前往武汉见证皇军的胜利。
记者们眼里的武汉毫无生气，原本九省通衢商业中心的汉口上八行、下八坊，数千家盐行、茶行、药材行、什货行、油行、粮行、棉花行、牛皮行踪迹全无，原本熙熙攘攘、摩肩接踵的大街小巷见不到一个人、没有一个营业的商铺、没有一栋完整的民房，到处是大火焚烧后焦黑的门洞、窗口，坍塌的屋顶、墙壁、冒着青烟的梁柱，满目战后劫难的废墟。
租界区以江汉关为代表的数百座哥特式、洛可可式、巴罗可式等欧式建筑并未损坏，可当年繁盛时期的32家本国银行、140家钱庄和15 家外国银行。230多家洋行、外国商号全部跟随中国军队撤去了重庆，日本人费尽心机获得的是一座被中国人自己毁坏的死城。
可是日本国内却把皇军占领武汉当做是征服中国、大东亚圣战胜利的的象征。各大报纸头版头条登载了荷枪实弹的皇军士兵在江汉关、黄鹤楼、省政府办公大楼、汉阳钢铁厂巨大高炉前的合影，浩浩荡荡的17师团士兵、装甲汽车、坦克开进宾阳门、中和门的照片。
日本各地和殖民地台湾、朝鲜、东北等地，均举行了大规模的祝捷会，到处张灯结彩，自发涌上街头组织提灯会游行狂欢，疯魔状的男女老幼聚集在皇宫外的樱图门前和紧挨樱图门以西的三宅坂陆军省、参谋本部周围载歌载舞，高喊‘天皇万岁’、‘皇军万岁’、‘皇国万岁’等口号彻夜欢呼。数日方散，期间踊跃捐钱上亿日元犒劳皇军征战将士。
日本天皇裕仁在宫内召见参谋总长载仁亲王，陆相烟俊六大将，对日军攻占武汉三镇及附近地区一事，赐于如下之敕语：我陆、海军诸部队之紧密适切协力，克服长途之几多困难，终于击摧众敌达成攻占武汉之目的，朕对此深感欣慰。望将此旨传告众将士。
中国军队放弃武汉在国际上造成不良影响的同时也在民众中产生怀疑动摇等悲观情绪，和平俱乐部以及个别小党据此指责政府罔顾国力差距。以一己之私阻断和路，致使灾难又至、生灵涂炭。迫使蒋介石于5月10日发表《为国军退出武汉告全国国民书》阐明政府决心：“保卫武汉之军事，其主要意义原于阻滞敌军西进，消耗敌军实力，准备后方交通，运输必要武器、迁移我东南与中部之工业，以进行西南之建設。
今者我中部及东南之人力物力多已移植于西部诸省，西部之开发与交通建设，已达初步基础。故我守卫武汉之任务已毕，目的已达。且抗战军事胜負之关键，不在武汉一地得失，而在保持我继续抗战持久之力量。自今伊始，必须更哀戚，更紧忍，更踏实，更刻苦，更勇猛奋进以致力于全面之战争与抗战根据地之充实，而造成最后之胜利。”
得意洋洋的日本政府则在5月12日发表声明针锋相对，国民政府仅为一地方政权。然该政府如坚持抗日容共政策