序幕战 
蒋公在民国二十七年二月中旬命令第五战区司令长官李宗仁，转令孙桐萱、庞炳勋、孙震，对日军分三路进攻，实施攻势防御：令孙桐萱攻济宁与汶上，庞炳勋攻蒙阴与泗水，孙震攻邹县。这三位将军和他们的部队，都很勇敢的执行了命令。他们在五个县分同时对日军猛攻硬打，使得日军十分惊讶。当时，日方的大本营由于透过德国驻华大使陶德曼向我国骗和失败，正想一面设法打通津浦铁路，一面集中兵力，溯长江而上，攻取我国国民政府的新所在地，武汉。日方的大本营，见到孙桐萱、庞炳勋、孙震三支军队攻势如此猛烈，便决定调兵到鲁南打一个大仗，暂时放开西攻武汉的打算。他们不知道：这样，刚好中了蒋公的计。蒋公所希望的，正是能有在武汉重新整训、重新布署的充裕时间，以准备“第二期”的抗战。
孙桐萱在济宁、汶上，从二月十二日打到二十五日，退到巨野县一带。庞炳勋在蒙阴奉命开到临沂，帮助沈鸿烈抵御由青岛登陆，再度来华的日军板垣征四郎第五师团。日军大举来攻临沂，蒋公派庞炳勋来防守。庞只有一个马法五师，因此蒋公在不久又加派了张自忠一个军去。张自忠五十九军有两个师，这两个师共有五个旅，分为十一个团，兵力超过沈鸿烈的或庞炳勋的部队。张自忠到临沂，从三月十三日打到三月十八日，六天六夜，与马法五师对日军夹击，用小战斗群把日军分割成若干节，死打硬拚，大刀短枪齐下，击败了日军的长野旅团，一直追到临沂东北的汤头镇。其后，日军在三月十九日又调来了酒井旅团四千多人，仍被张自忠军与马法五师打败。
孙震在邹县一带打了很久以后，退守滕县之北的界河，一直守到三月中旬、日军矶谷廉介第十师团大举南犯之时。三月十五日，日军一万多名攻下“界河”；十六日，冲到滕县。这一万多名日军，在火力上相当于几万的我军，而且又有飞机作为支援。滕县城内的守军，以四十一军一二二师的七个连为主，加上地方上的警察以及从界河溃退下来的四十五军残部，总共只有两千七、八百人。指挥官是一二二师师长王铭章将军。王将军从十五日守到十七日，城破；他率领部队巷战，于中弹后自杀。他的部队不因指挥官之自杀而停止作战，继续拼到晚上七点多钟，阵亡了参谋长以下一千七、八百人，伤了三百多人，剩下的七百人左右才依依不舍的向伤兵告别，突围而去。留下来的伤兵，不愿意活着当日军的俘虏；他们集体自杀，用刺刀互刺，用手榴弹互炸。[4]
李宗仁曾经请蒋公抽调在河南商邱的汤恩伯第二十军团的八十五军，前来援助滕县的守军。蒋公当时立即照办。汤恩伯一面遵令吩咐八十五军乘陇海铁路火车到临城，赶往滕县；一面电请蒋公：为了避免兵力的“分割使用”，准许把第二十军团留在安徽亳县的五十二军与十二军的一一○师，都调往鲁南，共同作战。蒋公照准。八十五军首先到达临城的，是张雪中八十九师的二六七旅。旅长是舒荣。到达的那一天是三月十六日，滕县的攻防战正在惨烈进行，却已有三、四千名日军越过滕县，进抵官桥，在官桥挡住了舒荣这一旅。舒荣对这三、四千名日军搏斗，一直斗到十七日的晚上，才丢掉了官桥，退守临城。可惜，在这时候前后，滕县的守军已经于激战了三天两夜以后，不再能够支持。继二六七旅之后，而在十七日赶到临城的，是赖汝雄三六五旅的五三○团。他们在临城便和越过官桥的日军遭遇，打了一阵，日军退走。不久，二六五旅的另一团，五二九团，也到达了临城。再其后，八十五军其余各部与五十二军都先后到达。