打擊的日軍，高喊著“板載”衝鋒，歪把子，擲彈筒都在間隔國軍陣地不敷百米的處所開仗，投擲榴彈。

當14日日軍開端打擊時，第五戰區司令長官李宗仁即致電蔣介石，請派軍事委員會直接節製於豫東的湯恩伯第20軍團第85軍的第4師聲援津浦路。經同意後即電告湯恩伯：“敵於津浦北正麵增加兵力，大肆反攻，以管束我魯南之作戰，鄧部(指第22個人軍)兵少械劣，正麵虧弱，兩翼空虛，恐難拒敵，已電呈委座調貴軍團85軍駐商丘之一整師(指第4師)，由火車運送至滕縣四周，作第22個人軍之總預備隊。”湯恩伯一方麵向蔣介石去電：“懇明定本軍歸轄體係，以明職責”；一方麵電覆李宗仁：“懇將本軍團全數調津浦北段反擊，製止豆割瑣細利用，以益戰局而杜分離，或作無代價之耗損。”實際上不肯令所部轉隸彆人批示。當夜21時，湯恩伯接蔣介石來電，令其“85軍即晚籌辦由商丘乘車經徐州向臨城運送，務於17日拂曉前達光臨城集結結束”的號令，蔣同意第52軍也隨後東調，固然附屬於第五戰區，但全軍團仍待湯“到徐州批示”。湯這才覆電李宗仁，應允令第4師解纜。15日11時，李宗仁又電告湯恩伯：“鐵道正麵敵已衝破界河陣地，進入二十裡鋪四周”，速令第4師“先頭一部開往滕縣四周，增加22個人軍正麵之抗戰”，同時要求第85軍“主力集結臨城東北地區待機反擊”。

“防炮！！！”

“好了好了，我們改走了。”陸仁道。

17日6時許，日軍在飛機、炮兵火力保護下再度向東關打擊，仍未有停頓。下午將主攻方向改在南城，先以15厘米榴彈炮集合火力轟擊城牆，致城牆上的守軍大部捐軀。苦戰至15時30分，日軍由坍塌處突上城牆，敏捷向東、西城牆擴大戰果。守軍殘部由西門退至西關車站。不久，東關及西城門樓均為日軍占據，僅餘城內、北門及東北城角的守軍仍在持續抗擊，王銘章在城中十字路口四周批示巷戰。但在日軍強大火力製壓下，守軍逐步落空批示。王銘章詭計至西關車站構造該地殘部持續戍守，在轉移途中中彈捐軀。城中守軍殘部仍人自為戰，逐屋抗擊。18日中午，日軍完整占據滕縣城。

李宗仁按照龐炳勳18日24時所報關於臨沂方麵日軍喪失環境(陳述日軍“傷五千餘，亡三千餘”)，判定日軍臨時有力構造大範圍的打擊，而19日嶧縣失守，津浦路正麵情勢嚴峻，因而於20日電令第59軍留1個旅協同第40軍戍守臨沂，主力轉進“費縣集結清算後，乘虛向滕縣南北地區，與由南陽鎮四周渡河之第3個人軍軍隊照應，截擊南下或北退之敵”。張自忠留第114旅歸龐炳勳批示，自率軍主力於20日晚開端向費縣轉移。22日接到蔣介石電令，改令“以主力仍須與龐軍團相合力清除臨沂劈麵殘敵外，以約三至四個團經泗水進擊曲阜方麵，管束仇敵”，但此時軍主力已分開臨沂。