隔河对峙。
2月下旬，日军第2集团军开始分路南犯。东路第5师从山东潍县（今潍坊
）南下，连陷沂水、莒县、日照，直扑临沂。第3军团第40军等部节节抵抗。第59军奉命驰援，3月12日到达临沂北郊的沂河西岸，协同第40军实施反击，激战5昼夜，重创日军，迫其向莒县撤退。西路日军第10师长濑支队（相当于旅）从济宁地区西渡运河，向嘉祥进攻，遭第3集团军顽强抵抗，进攻受挫；濑谷支队（相当于旅）沿津浦铁路南进，3月14日由邹县（今邹城）以南的两下店进攻滕县（今滕州）。守军第22集团军第41军英勇抗击，伤亡甚重，苦战至17日，该军守城的第122师师长王铭章殉国，滕县失守。滕县之战，中国军队以7000之兵对付装备精良的日军数万之众，不惜重大牺牲，阻止日军南下，延缓了日军南侵的脚步，为调集军队守卫台儿庄的战略部署赢得了时间。
日军。1939年由王耀武第51师合编而成第74军， 。日军改以部分兵力在正面牵制对方，主力向西迂回，企图从侧后包围徐州，歼灭第五战区主力。日军第10、第5师分别从山东峄城（今属枣庄）和临沂西北的义堂地区南进，对守军第2集团军和第20、第3军团及第27军团第59军实施牵制性进攻。守军顽强抗击，至月底，将日军阻止在韩庄、邳县（今邳州）和郯城一线。日军开始从南北两个方面向徐州西侧迂回包围。在南面，第9、第13师从蚌埠地区分别沿北淝河、涡河西岸北进，至13日，陷蒙城、永城（属河南）后，向江苏萧县、砀山（今均属安徽）进攻；第3师由蚌埠进入大营集地区，向宿县（今宿州）进攻。在北面，第16师由山东济宁渡运河，至14日，连陷郓城、单县、金乡、鱼台后，向江苏丰县、砀山推进；第14师从河南濮阳南渡黄河，陷山东菏泽、曹县后，直插河南兰封（今兰考）；同时，第10师将韩庄、台儿庄地区的作战交由第114师接替后，在夏镇附近渡过微山湖，向沛县（属江苏）进攻。5月中旬，前方越来越惨烈的战报不断传到武昌国民党军委会蒋介石的案前，徐州突然面临的严重危机，使他那因台儿庄的胜利冲得有点晕乎乎的大脑一下冷静下来。蒋介石突然意识到：日军的意图是要围歼徐州中国军队主力。蒋介石立即叫来何应钦、白崇禧、陈诚、封裔忠等人一块研究策划。日军的企图已经暴露，再死守徐州已不现实，何应钦等人亦主张赶紧突围，决定放弃徐州。蒋介石口授给李宗仁的电令令其部力避决战，撤离徐州，火速突围。
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