“轟~！轟~！”一聲聲爆炸聲不斷響起，城牆上的幾個鬼子火力點先後被炸掉了。
於此同時六輛坦克的車載機槍，對準了城牆缺口處，不斷的掃射着，步兵也調集了十幾挺輕重機槍，同時掃射壓制着小鬼子的火力，十幾支擲彈筒不斷開火，轟擊着日軍陣地。
一時間槍炮齊鳴，炮火連天，獨立支隊的火力實在是太猛了，很快便將小鬼子的火力完全壓制了下去。
英勇的獨立支隊戰士們抓住這個機會，紛紛起身奮不顧身的向前衝了過去，一時間喊殺震天，黑暗之中，成百上千的戰士們，如同潮水一般從城牆缺口處涌入了城內。
小鬼子們雖然拼死抵抗，但是根本擋不住獨立支隊的猛烈衝擊，很快便敗退了下去，獨立支隊的戰士們成功的殺入了城內，和城內的小鬼子展開了激烈的巷戰。
戰鬥變的更爲的慘烈了，但是英勇的中國士兵們毫無畏懼，一路英勇拼殺，將小鬼子殺的哭爹喊娘，狼狽逃竄，死傷慘重。
湯恩伯得知獨立支隊竟然率先破城的消息之後，勃然大怒，拍着桌子大聲罵道：“廢物！全都是沒用的飯桶。我們一個軍團，七萬多大軍，竟然還抵不上一個只有幾千人的獨立支隊，你們不嫌丟人，老子還嫌丟人呢！立刻傳令前線將領，加強攻勢，如果再無法突破日軍城防，他們就不用回來了。”湯恩伯這次是真的發火了，再也顧不上保存實力，立刻下達了這一死命令。
“是！”旁邊一名參謀連忙恭敬的應了一聲，轉身跑去傳達命令去了。
日軍死守待援，抵抗頑強，本來湯恩伯所部抱着保存實力的念頭，多少有些留手，以減輕傷亡。結果沒想到倒讓獨立支隊搶了先，這一下湯恩伯不幹了，命令傳達到前線陣地之後。
湯恩伯軍團各級將領，再也不敢保留實力，嚴令各部盡全力進攻，爭取在最短的時間內突破日軍城防工事，一舉消滅城內所有日軍。一時間在縣城的四面八方，先後響起了嘹亮的衝鋒號角，英勇的中國士兵們，大聲吶喊着，冒着小鬼子的槍林彈雨，前赴後繼的向着城牆方向衝去，震天的喊殺聲中，英勇的中國士兵們如同洶涌的浪潮一樣，不斷的拍打着日軍的城防工事，小鬼子雖然拼死頑抗，但是整條防線已經千瘡百孔，岌岌可危。
在中國軍隊的猛烈攻勢下，加上獨立支隊從西北角成功破城，本就苦苦支撐的小鬼子，再也無法堅持下去。戰鬥持續到了第二天黎明，湯恩伯軍團分別從北城，東城突破日軍城防工事，成功殺入了縣城。於此同時第二集團軍也取得突破性進展，從城南成功破城。
成千上萬的中國士兵成功殺入了城內，一時間城內喊殺震天，槍炮齊鳴，血流成河。在中國軍隊的圍攻下，小鬼子損失慘重，雖然拼死掙扎，但是最終沒能逃脫被全殲的命運。零星的戰鬥持續到了4月6日上午八點，終於停止了下來。
退守嶧縣的日軍殘部約兩千餘人被一舉全殲，中國軍隊成功收復嶧縣。日軍第10師團師團長磯谷廉介等日軍高級將領，在城破之後，全部於司令部內剖腹自盡，提前結束了其罪惡的一生。至此第10師團主力被中國軍隊一舉全殲，臺兒莊戰役最終以中國軍隊的完勝而宣告結束。
此戰中國軍隊一舉全殲日軍第10師團主力，擊斃磯谷廉介中將，瀨谷啓少將以下一萬五千餘日軍。之前的新莊鎮大捷，擊斃日軍第五師團阪本順少將以下近八千餘人，總共擊斃日軍兩萬餘人，先後俘獲日軍719人，取得抗戰爆發以來的空前大捷。
臺兒莊大捷不但擊斃了大量的日軍，同時繳獲了大量的武器裝備，其中繳獲各型火炮數十門，裝甲車11輛，大小戰車8輛，汽車一百多輛，輕重機槍一千餘挺，步槍一萬餘支，各種彈藥及其他武器裝備無算。
臺兒莊戰役的勝利，意義重大，是日軍戰役進攻中的一次敗退。這對於日軍侵華戰爭以來尚屬首次。對日軍來說，這不僅是在兵力數量上的損失，更重要的是精神上的挫敗。“日軍不可戰勝”的神話破滅了。就連日本軍方自己對此次戰役都做出了這樣的評價：“不識他人，徒自安於自我陶醉，爲國軍計，更應以此爲慎戒。”
臺兒莊戰役的勝利，在政治上增強了全國軍民抗戰必勝的信心，鼓舞了抗日軍隊的士氣，用勝利的事實證明了“亡國論”是沒有根據的。而李宗仁更是以偏師弱旅戰勝驕狂不可一世之日寇強敵，更說明了只要衆志成城、精誠團結、拼死抵抗、艱苦奮戰中國人民就是不可戰勝的。
臺兒莊戰役勝利之後，國內各大報紙爭先轉載了臺兒莊大捷的消息，一時間舉國沸騰，武漢，廣州，重慶，長沙，西安等地，興奮的羣衆紛紛涌上街頭，舉行盛大的遊行，以慶祝臺兒莊大捷。在政府的宣傳下，全國各地更是涌現出了一股踊躍參軍的狂潮。
周副主席聽說臺兒莊大捷的消息之後，做出了這樣的評價，“這次戰役，雖然在一個地方，但它的意義卻在影響戰鬥全局、影響全國、影響敵人、影響世界！”
正如周副主席所言，此次臺兒莊大捷確實在國際社會上引起了不小的反響，抗戰爆發以來，國際上對中國抗戰的前途大多抱悲觀的看法。臺兒莊戰役勝利的消息傳出，有的國家甚至不敢相信。
1938年4月9日路透社電訊說；“英軍事當局對於中國津浦線之戰局極爲注意，最初中國軍隊獲勝之消息傳來，各方面尚不十分相信，但現在證明日軍潰敗之訊確爲事實。”所以，英國報刊發表了讚揚此戰中國勝利的評論。顯然，這次勝利提高了中國在國際上的地位，併爲爭取外援增添了有利條件。
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