2月下旬，日軍東路第5師團從山東濰縣南下，連陷沂水、莒縣、日照，直撲臨沂。第5師團師團長板垣徵四郎出生於日本巖手縣一個士官家庭，1904年10月畢業於東京陸軍士官學校，1913年再入日本陸軍大學，1916年自該校畢業。從1917年至1919年，板垣徵四郎任參謀本部部員，被遣往中國從事特務活動。1922年起任日本參謀本部中國課課員，從此更加頻繁出入中國，從事侵華陰謀活動，足跡遍及大半個中國。因板垣長期出入中國從事間謀活動，當時與土肥原賢二、磯谷廉介一起，號稱日本陸軍中的三大“中國通”。1929年，板垣徵四郎任關東軍高級參謀，成爲關東軍司令官本莊繁大將的得力助手，長期鼓吹、策劃侵略中國東北和蒙古地區。板垣徵四郎一直認爲，日本關東軍與東三省中國軍隊之間必有一戰，力主關東軍“未雨綢繆”，預爲部置。爲此，從1930年6月起，板垣開始進行其所謂的“參謀旅行”，對哈爾濱、錦州、旅順等進行全面徹底的調查。1931年3月，板垣在日本陸軍步兵學校發表題爲《從軍事上所見到的滿蒙》的演講，宣稱中國東北地區爲日本“國防的第一線”，大肆鼓吹日本侵佔中國東北地區；5月29日，在部隊長會議上他再次發表題爲《關於滿蒙問題》的演講，進一步鼓吹出兵侵略中國東北和蒙古地區，是日本“當前的急務”。6月19日，由日本陸軍省和參謀本部草擬了《解決滿蒙問題的方策大綱》，本計劃於次年春採取軍事行動，但日本關東軍參謀部則主張滿蒙決策要立即動手，“要親自制造機會”。在日本軍部的支持下，板垣徵四郎和石原莞爾一起進行了詳細的規劃和部署，決定在瀋陽北郊柳條湖炸燬南滿鐵路路軌，以此爲口實，出兵佔領瀋陽，進而佔領整個中國東三省。1931年9月18日晚10時許，日本關東軍駐南滿鐵路守備隊柳條湖分遣隊，按照關東軍司令官本莊繁密令，炸燬了南滿鐵路瀋陽北郊柳條湖一段路軌，然後反誣是中國軍隊破壞鐵路，襲擊日軍。11時許，日軍大舉向中國東北軍駐地北大營進攻，震驚中外的“九-；一八”事變爆發。“九-；一八”事變爆發後不到半年時間，日軍侵佔了中國東三省100多萬平方公里土地。1931年11月8日，經板垣授意，土肥原賢二在天津策劃了暴亂。11月10日晚，土肥原賢二挾前清廢帝溥儀從天津潛逃至東北。1932年2月16日，由板垣徵四郎、土肥原賢二等人指使張景惠等各省漢奸頭目在瀋陽召開“建國會議”，僞“滿洲國”被炮製出籠。3月1日，日本侵華當局假借“滿洲政府”的名義，發表“建國宣言”，宣佈僞“滿洲國”成立，以“大同”爲年號，定長春爲“首都”。3月9日，溥儀就任僞“滿洲國”的“執政”。板垣徵四郎因此被日本軍界稱爲“滿洲國之父”。1937年3月1日，板垣返回日本，任日軍陸軍第5師團長。1937年7月7日，日本挑起盧溝橋事變，發動全面侵華戰爭。板垣徵四郎率第5師團由廣島出發，途經朝鮮釜山，於8月間到達天津，旋即向平綏鐵路沿線地區發動進攻。9月初，板垣師團侵入察哈爾省境內，並向山西長城一線推進。10月初，板垣率第5師團部參加中日忻口會戰和太原會戰，11月9日，攻陷太原。此間，板垣曾以一部分兵力由淶源向平漢線進攻，於10月6日攻至保定和高碑店附近。由於他的所謂赫赫戰功，板垣徵四郎又被稱爲是日本陸軍的頭等悍將。第5師團，也稱廣島師團，同時也是當時日本陸軍常設師團裡的唯一的摩托化師團，其部隊的裝備在當時亞洲各國軍隊裡，屬於佼佼者，號稱日本的鋼軍。歷史上，就是第五師團的部隊，在朝鮮漢城南面的成歡驛打響了甲午戰爭的第一槍。可以毫不客氣的說，這支部隊的身上到處都沾染着中國人民的鮮血，是中國人的死敵。
臨沂是徐州東北的要地，如果有失，徐州將暴露在機動能力超強的敵精銳部隊的面前，我軍將全局被動。面對這樣的一個老奸巨滑又兇猛剽悍的對手，第五戰區的李長官無奈之下，只能調動原先在江蘇海州（即現在的連雲港）擔任海防任務的龐炳勳部第三軍團，在臨沂建立多道防禦陣地，進行逐次抵抗，要求務必拖住敵軍，擋住日軍第5師團的正面攻擊，等待從南線抽調機動兵力馳援。
龐炳勳部第三軍團，雖然部隊的架子很大，實際上第三軍團只有一個四十軍，該軍轄第三十九師，第三十九師轄第一一五、第一一六旅2個旅，每個旅下屬兩個團，加上第三軍團直屬一個團，整個第三兵團只有五個團的部隊。而且，龐炳勳部是在中原大戰期間背叛老長官馮玉祥，投靠蔣介石的原西北軍部隊。蔣介石在收編龐炳勳部以後，雖然給予龐炳勳中將加上將銜，同時把他的部隊升格爲軍團，但是卻沒有給予對應的編制。軍政部在發放軍餉，補充軍需方面，也把他們當作雜牌部隊看待。所以，部隊的武器裝備遠不能和中央軍相提並論，不少士兵手上還是老掉牙的漢陽造，老套筒，甚至還有沙皇時期的水連珠。唯一還能提得上的就是，第三軍團兵員多是河北人，燕趙之地多勇士，尚武之風盛行，部隊裝備差，就用大刀補上，所以，第三軍團的近戰能力不弱。
龐炳勳，綽號龐瘸子，接到命令以後，迅速帶領部下萬餘人，從海州晝夜兼程步行數百里，趕在日軍前面到達臨沂。一到臨沂，龐炳勳就帶領部下，在城外設多處前進陣地，用於對日軍進行逐次抵抗。龐給李長官立下了“城存我活，城失我亡”的軍令狀，雖剩一兵一卒也要奮戰到底，爲了決心保衛臨沂，軍部從離城十里的周莊移至城內。由三九師劉師長、一一五旅黃旅長率二二九團、二三0團和迫炮營在城內守城，馬法五副軍長率一一六旅二三一、二三二團、補充團在城外佈防。
日軍第五師團，挾在華北連勝之勢，根本不把臨沂方面的中國守軍放在眼裡。2月21日，日軍第二十一旅團長板本順率三個步兵聯隊，一個炮兵聯隊，一個騎兵大隊，輜重、工兵部隊以及劉桂堂的僞軍，共約兩萬人馬，向臨沂攻擊前進。
蔣介石得到日軍由膠濟路南下的消息，十分緊張。2月27日清晨，他乘一架美式小型飛機，匆匆飛抵徐州。李宗仁、徐祖貽等幾十位高級將領到機場迎接。
蔣介石一下飛機，李宗仁首先迎上去，向他敬禮，客氣地說:“委員長辛苦，委員長日理萬機，夜以繼日地爲全國抗日操勞，還親臨徐州視察指導，屬下十分感動。”
蔣介石一邊走，一邊說:“我是爲你的安全着想，不來一趟不放心啊。敵人的目的是進攻徐州，徐州十分危險。我多次在電報中要你將戰區司令部移向河南駐馬店，或者到安徽的太和縣也可以嘛，可你就是遲遲不動。你如叫我對你作什麼指示或者說說你的毛病，你就是不注意自己的安全。”
對蔣介石的這種客套話，李宗仁淡淡地一笑，然後說:“委員長太關心了，我的命值幾個錢？我的最大要求就是在委員長指揮下，得到更多的兵力補充，爭取打更多的勝仗！”
他們邊走邊說，在衆將領的簇擁下，蔣介石走進了第五戰區司令部。李宗仁在地圖前向蔣介石彙報徐州前線敵我態勢。當李宗仁說到日軍磯谷師團與阪垣師團欲分別向滕縣、臨沂進攻，然後配合南路敵人會攻徐州的情況時，蔣介石連忙插嘴問道:“誰現在在守臨沂？”
其實，第五戰區早已將徐州會戰的方案詳細地報告了蔣介石，方案上有守臨沂的部隊番號。蔣介石在這裡問起，李宗仁告訴他說:“報告委員長，守臨沂的是第三軍團，司令是龐炳勳。”
蔣介石頓時跳起來:“啊呀，你怎麼能叫他守臨沂呢？”他拿起小木棒，指着地圖說，“臨沂在軍事上是戰略要點，臨沂一丟，徐州無法固守。”他望着李宗仁，沉着臉問，“是誰提出來叫龐炳勳守臨沂的？”
面對着蔣介石一臉的不滿，李宗仁解釋說:“臨沂告急，我已無預備隊，龐炳勳部隊就在隴海路連雲港、白塔埠、新沂一線，他們靠臨沂最近。我不調他去守，那調誰去呢？還有，龐炳勳不是廣西軍，我對他不是太瞭解，你也沒有向我交待過這個人是否可靠。我以爲所有師以上軍官我們都應該相信。如果不相信他，怎麼能使用他呢？”說到這裡，李宗仁的火氣突然攛了上來，他壓制不住自己的不滿，激動地說，“打仗時，什麼地方不重要？什麼部隊不重要？如果不信任的軍官戰前就應該調離崗位，現在火燒眉毛之際，你說這個不行，那個不行，我怎麼辦？”
龐炳勳何許人也，爲什麼蔣介石對他守臨沂那麼不放心？
龐炳勳，河北新河人。早年入清朝軍第三鎮當兵。後加入保定義勇團，任隊長。1921年後歷任陸軍營長、旅長、軍長等職。1929年後加入馮玉祥部隊，任師長。1933年參加過長城抗戰。曾經與龐炳勳共過事的馮玉祥、王以哲、石友三、馮治安、劉峙等，都在蔣介石耳邊說過此人的不是，說他平時爲人處世圓滑，口碑不佳，和韓復榘相比，略好一點。所以，在蔣介石心目中，他是韓復榘第二，對他守臨沂很不放心。
李宗仁很不高興地頂撞蔣介石，蔣介石意識到這樣會傷了兩人的和氣，語氣便緩和下來，低聲嘆息道:“你說的也對，都怪我不好，在處理韓復榘時，應該將龐炳勳調離徐州戰場，或者叫他到地方幹事。”
蔣介石主動檢討，李宗仁的火氣也消了，主動承擔責任說:“委員長，我有一個小小的建議，能不能給龐炳勳一個機會，讓他在徐州會戰中好好打幾個勝仗，改變一下人們對他的看法。你如同意，我去找他談一次。實際上，我早在半月前同他深談過一次，他當時向我承諾，要以生命爲代價，堅守臨沂。”
“是嗎？”蔣介石不相信。
李宗仁說的不假，當時，李宗仁很誠懇地對龐說:“龐將軍久歷戎行，論年資，你是老大哥，我是小弟弟。本不該指揮你。但是，南京政府將你部劃歸五戰區編制，我也無法推辭。論職務，我是你的司令長官，論年齡，你比我長12歲，是我的大哥。我保證無論從軍事指揮或平時交往，都會尊重你。也希望你能在國家利益和抗日的名義下，尊重我，服從我的指揮，你看怎麼樣？”
龐炳勳對李宗仁的一番話十分感動，他激動地說:“李長官，我早聽人說你是德威兩重的人物，才氣過人，在北伐戰爭中指揮桂系，打了不少漂亮仗。我能在你的指揮下打鬼子，算是我的福氣。請李長官放一百個心，放一千個心，我決不保存實力，一定同敵人拼到底。如有三心二意的念頭，請李長官一槍了結我的性命。”
李宗仁問他:“部隊上前線有什麼困難，彈藥是否充足。”
李宗仁立即將五戰區兵站總監石化龍叫到面前，當着龐炳勳的面對石化龍說:“龐將軍在武器上有什麼要求，你要儘量滿足他。”
李宗仁向蔣介石彙報這段談話後說:“當時我看他態度很好，表示相信他的話。”
蔣介石聽後，點了點頭。
李宗仁接着說:“前兩天，我還去過臨沂，他當時正指揮部隊修築工事。從他的情緒看，他抗戰的決心很大。我認爲他與韓復榘有區別，韓復榘高傲自大，目中無人，不聽指揮。龐炳勳不狂不驕，待人熱情，指揮作戰很講究戰術，對司令部一套業務非常熟悉，也很內行。”
聽了李宗仁一席話，蔣介石懸着的心稍稍放下了一點，他揮揮手說:“看來我是多慮了，既然你已經找他談過，給他打過預防針，他的表現也不錯，我也就放心了。”他轉開了話題問道，“你看你現在還有什麼困難，提出來我會盡量幫你解決。”
李宗仁提出徐州防務面積大，兵力不夠，要求河南的第一戰區湯恩伯軍團調往徐州增援。蔣介石滿口答應。
李宗仁送走了蔣介石，靜下來細心地考慮。他覺得有很多人說龐炳勳的不是，這絕對不會是憑空捏造出來的。再說，蔣介石爲了守臨沂的事，特地從武漢飛到徐州，也不會是瞎操心。想到這些，他越來越覺得不放心。於是，他拿起電話筒，接通了龐炳勳的電話，瞭解臨沂的敵情。龐在電話中告訴他，敵人的先頭部隊已到達蒙陰，估計兩三天後要與在沂水、諸城、莒縣的沈鴻烈部交戰，不久就會逼近臨沂。龐炳勳還說他對臨沂保衛戰充滿信心。
聽了龐炳勳一番話，李宗仁也就放心了。
龐炳勳部雖然名義上稱軍團，那只是個空架子，這是個小軍團，只有第四十軍一個軍，第四十軍也只有第三十九師一個師，第三十九師也只有第一一五旅、第一一六旅兩個旅，加上炮、工、輜、通各營及軍屬通訊營、騎兵連、手槍連，合計不過1萬餘人。因此，龐炳勳也只有兩個旅的兵力而已。但他的防線卻從黃海邊的日照至津浦路的滕縣，大約800裡寬。這麼寬的防線，兩個旅的兵力是不夠的。所以，龐炳勳當時的部署只是守重點，把兵力集中在臨沂附近，先頭部隊佈防在臨沂以北的青駝寺、葛溝一線。
2月24日，日軍2000餘人進攻臨沂東北的沂水、諸城、莒縣，沈鴻烈的海軍陸戰隊及五戰區的第一遊擊司令劉震東部與敵交戰兩小時，傷亡大半。沈鴻烈向龐炳勳告急，要求增援。龐炳勳考慮到莒縣與臨沂近在咫尺，脣亡齒寒，便命令第一一五旅出擊莒縣。
第一一五旅開赴莒縣時，沈鴻烈部已被日軍打得七零八落，幾乎被全殲。日軍佔領了莒縣城，瘋狂地向第一一五旅攻擊。旅長朱家麟以一個迫擊炮連率先攻擊，打得日軍暈頭轉向，四處逃散。朱家麟乘勝命令兩個團步兵衝鋒，一下子就將日軍推出城外。半夜，日軍以爲中國軍隊熟睡，從南門偷襲莒縣城。豈不知朱家麟早就預料到日軍會來這一手，要求部隊一半人休息，一半人隱蔽在街道兩側。半夜，朱家麟接到敵人偷襲的報告，叫醒了休息的部隊，命令他們與隱蔽部隊同時伏擊敵人。日軍一進入伏擊圈，只聽一聲喊打，12挺機槍率先開火，日軍如被砍倒的高粱，一排排倒地。這一仗殲滅日軍300多人，繳獲各種槍支300多枝。
初戰告捷，振奮人心，當李宗仁接到戰報後，大喜過望。當即打電話給龐炳勳，表示祝賀。
3月3日，龐炳勳得知日軍由蒙陰公路南下至垛莊，便派出補充團，向垛莊出擊。補充團連夜趕至垛莊，團長李振清看好地形，指揮兩門山炮對準南門敵人據點猛轟，將南門打開一個大缺口，敵人驚慌逃跑。李團長指揮部隊窮追不捨。這時，300餘名日軍乘坐六部汽車，在兩輛坦克的掩護下向垛莊增援。李團長命令第一營埋伏在北大石橋附近，當敵汽車駛至橋頭時，遭第一營火力襲擊。炸燬敵汽車三輛，繳獲一輛，斃傷敵130人。
3月6日，龐炳勳接到情報，說阪垣指揮5000名日軍，將要佔領臨沂前頭的湯頭，爲向臨沂進攻作準備。龐炳勳便命令第一一六旅在湯頭構築工事，抵抗敵人的來犯。
拂曉前，第一一六旅丁旅長帶着第二三二團，冒雨趕到湯頭，把二營擺在湯頭與葛溝之間的山窪裡，自己則帶着一營到湯頭北邊的小山上埋伏。小山高約百餘米，山頂較寬大，像個帽子，上面長滿了萋萋野草，正好用於隱蔽。他讓一營營長把12挺機槍集中在山頂的右側，對準了山下公路拐彎處，其餘部隊隱蔽在小山後面。
一切佈置完畢，天亮了，雨也停了。丁旅長從望遠鏡中看見遠處隱約有敵兵在集中上汽車。很快又隱約看見汽車向前移動。他發出命令，令部隊準備戰鬥。官兵們一個個圓睜着雙眼，伏在陣地上，機槍手也壓好了子彈。步槍手裡的槍和刺刀在晨光下閃着寒光。
敵人的汽車開到了公路的拐彎處，他們連鬼子說話的聲音也隱約可聽到了，丁旅長揮臂高喊一聲:“弟兄們，打！”
頓時，機槍子彈像疾風般猛掃過去。他們對準了目標，前面的幾輛汽車頓時癱在原地，冒着黑煙和火光，公路被堵塞了。隱蔽在山後及山窪的伏兵，加上山頂上的官兵們，如三把利劍一樣，劈向敵人。鬼子見奮勇追殺過來的中國官兵，一片慌亂，四處逃竄，被打死打傷的滿地橫躺豎臥。不一會兒，敵人的飛機和坦克開始增援，丁旅長立即請示龐炳勳，放棄了湯頭陣地。
日軍佔領湯頭後，急驟南下，龐炳勳在望遠鏡中見敵人有接近距臨沂30裡遠的白塔、太平的趨勢，急令第一一六旅第二三一團跑步趕到白塔、太平，阻擊拖住敵人，命令補充團由垛莊後撤，抄襲敵人右側背，命令第一一五旅第二二九團沿沭河東岸，抄敵人左側背。這三路人馬在銅佛官莊與敵人相遇，一直打到午後，敵人的兵力消耗殆盡。這時龐炳勳也趕到前線，命令官兵們作最後的衝鋒，一決雌雄。兩小時後，敵人被全殲。這次戰鬥打得敵人心驚膽戰，整整有10天沒敢向臨沂逼近一步。
龐炳勳在臨沂指揮部隊打了一連串勝仗，引來了一羣中外記者，他的事蹟在各報刊上發表。徐州各界人士也派代表到部隊慰問，送給龐炳勳一面繡着“無敵雄師”的錦旗。
第五師團長阪垣見臨沂屢攻不破，暴跳如雷，他沒想到最優秀的“大日本皇軍”，堂堂的“鋼軍”，竟然栽在一支名不見經傳的中國雜牌軍手中。他覺得羞辱，整天拿着望遠鏡，在魯南綿亙的山巒上轉悠，反思着前段日子失敗的原因。最後，他總結出教訓，認爲是因爲攻擊面過寬，分散了兵力。一會兒打垛莊，一會兒打湯頭，攻打垛莊、湯頭受挫後，又轉打白塔、太平。“對，一定是這個原因！”阪垣認爲自己找到了癥結所在。所以，從3月12日起，他調集了本師團最精銳的田野旅團7000餘兵力，在35門大炮和31輛坦克的配合下，猛攻臨沂外圍的東南陣地，企圖挽回敗局。
可是，這一次，第五師團的算盤打錯了。雖然，第三軍團的戰士們身上只有薄薄的單衣，瘦骨嶙峋的身上，用草繩捆着破舊的步槍和行李——所謂的行李只是一塊破布而已，子彈只有可憐的20發，如果不是那層單衣還能看出是軍服的話，誰都會認爲這是一支土匪。但西北軍戰士滿腔報國的熱情卻是誰也否認不了的，在這滴水成冰的日子裡，支持着第三軍團士兵們不倒下去的，是心中那一團熊熊燃燒的信念：寧可戰死，也決不能讓家鄉父老失望，一定要把日本鬼子趕出中國去！
3月12日天一亮，田野旅團就向龐軍陣地發起猛攻，前面部隊倒下了，後續部隊不顧一切向前衝，補充損失的兵力。由於飛機的輪番轟炸，龐軍陣地工事被炸塌，傷亡較大。加上幾次主動出擊，消耗了兵力，龐炳勳深感難以支撐。這時，李宗仁打電話給他，一方面詢問戰況，一方面問他需要不需要增援。這真是雪中送炭！正在這節骨眼上，有一支生力軍支持，龐炳勳當然求之不得。前線危急，李宗仁放下電話，急令參謀長徐祖貽調張自忠的第五十九軍迅速由淮河沿線開赴臨沂參戰。細心的李宗仁突然想起他在多次與徐祖貽的談話中，察覺出張、龐二人似乎有私仇，而這極有可能影響配合作戰。因此，他連忙又打電話，將張自忠叫到了辦公室。
張自忠進門，李宗仁親自爲他倒了一杯茶，然後和顏悅色地說:“張將軍，臨沂告急，我想請你火速解危，不知你有什麼困難沒有？”
張自忠是個爽快的人，當即便說:“日軍在中國犯下滔天大罪，我早就想把部隊帶上戰場殺個痛快。軍人的歸宿在戰場，我沒有困難，尤其是李長官下的命令，我百分之百的堅決執行。”
李宗仁正要舒一口氣，張自忠卻接着說:“李長官有所不知，我對龐瘸子恨之入骨，因此，我不願與他共事。”
李宗仁聽他這麼一說，很想解開他倆的疙瘩，便不動聲色地說:“張將軍，你們究竟有什麼深仇大恨呢？”
提起龐炳勳，張自忠臉紅脖子粗，罵了起來:“這個攪屎棍不是人，中原大戰期間，我與他本是同一條戰壕的，在馮大帥的指揮下，集中兵力同老蔣作戰。但是，這個沒有骨氣的軟骨頭，被老蔣重金收買，在背後朝我打黑槍，弄得我措手不及。就因爲他的背叛，那次戰鬥我們傷亡過半，我也負了重傷。”張自忠氣不打一處來，咬牙切齒地說，“李長官，你說這個姓龐的是不是太卑鄙，太無恥。當時我就發誓，此仇不報，決不爲人。李長官，你千萬不要把我和這個小人攪在一起。”
原來是這麼回事！李宗仁明白了兩個人之間的問題所在。聽了張自忠的話，他沉思了片刻，然後耐心地開導他說:“張將軍，我知道你的苦衷。不過，聽我一句，你們的恩怨已成了歷史，那些都是在打內戰時結下的怨，說起這些恩怨，何止你龐、張二將軍有呢！現在是抗日戰爭，我們都是在蔣委員長的領導下，共同抗日嘛。中日之間的戰爭是兩個國家之間的民族矛盾，我們如果不團結一致對付日本人，我們的國家就要滅亡，我們的民族就要遭難，我們的人民就要淪爲亡國奴。張將軍，我希望你看到龐將軍現在在前方浴血奮戰，這乃屬雪國恥，報國仇。因此，你應該以國家利益爲重，捐棄個人前嫌，過去的事暫時放在一邊，你看我說的對不對呢？”
張自忠聽了李宗仁的一番話，低着頭不出聲。
李宗仁知道自己的勸說產生了效果，便趁熱打鐵，嚴肅地說:“張將軍，我現在命令你立即率部馳援臨沂，你務必絕對服從龐將軍的指揮，切勿遲疑，致誤戎機！”
“是！”張自忠十分感動地望着李宗仁，大聲地說，“李長官，我明白了，我服從你的命令，立即開拔臨沂前線！”
張自忠向李宗仁敬了個禮，義無反顧地執行命令去了。
臨沂城中一座有些年頭的磚瓦房，是第三軍團在這裡的指揮所，龐炳勳剛剛放下徐州方面打來的電話，望了一眼桌子邊的軍官們，嚴肅地說：“日軍此次進攻臨沂的先頭部隊是第五師團，李長官要我們堅決固守，擋住日軍第五師團的正面進攻。”
一個團長模樣的人苦笑着說：“長官，弟兄我絕不是對李長官的命令有疑義，但是憑我們手頭上的這點兵力是擋不住日軍的。”
龐炳勳點了點頭說：“這我知道，李長官已經調集兵力增援我軍了，援軍是張自忠的59軍！”
聽到張自忠的名字，許多人都精神一振，隨後又想起了什麼，眼神暗淡下去，同屬西北軍的他們自然知道張自忠一向治軍甚嚴，屬下部隊戰鬥力頑強，在舊日的西北軍，他和吉鴻昌吉大膽，並稱西北軍的虎將。中原大戰時候，兩人的部隊就是被作爲西北軍的救火隊使用。部隊所到之處，即使中央軍精銳也很難抵擋。如果，有張自忠的59軍增援，擋住第五師團也不是不可能，但是，張自忠與龐炳勳同在西北軍時曾有過一段過節：中原大戰的時候，蔣介石收買了龐炳勳，他反戈一擊的第一個目標便是友軍——張自忠的第6師，當時龐炳勳派人秘密包圍了第6師師部，張自忠險險方纔逃過一劫，此後，張自忠發誓：不報此仇，誓不爲人！
這次，這麼好的機會在他手上，不說他從背後捅龐炳勳一刀，就是他按兵不動，第3軍團也死無葬身之地了！
一個參謀問道：“長官，張自忠將軍的部隊現在在哪裡？”
龐炳勳一言不發地點了點地圖上的一個小點，衆人一看，心中更是涼了半截，龐炳勳指的地點是嶧縣，離臨沂足有90公里！
掃視了一圈沉默着的衆人，龐炳勳把手按在地圖上，說：“咱們西北軍的好漢什麼時候怕過敵人？是好漢的和我留下打日本鬼子，沒種的滾他孃的蛋！40軍沒有怕死的孬種！”
龐炳勳的話觸動了這些西北漢子的神經，心中的不服輸的念頭起來，紛紛說：“長官說得對，大不了一死，不能讓日本鬼子小瞧了咱中國人，小瞧了咱西北軍！”“就是，哪個怕死的，趕緊滾！”原本死氣沉沉的指揮部內立刻充滿了衆人豪氣萬丈的話語，這些粗神經的軍人到也真受激！龐炳勳看着這些和自己出生入死的兄弟們，心中象有一團火在燃燒！
3月14日下午，坐鎮臨沂的龐炳勳，在距離前線只有不到1000米的地方，觀察敵情，此時，第3軍團已經與日寇殊死搏鬥了三日二夜，兩軍反覆進退，陣前遺屍無數。第40軍已被日軍壓迫到城郊，戰況慘烈異常！沂河東岸陣地全部失守，城牆被日軍重炮轟塌多處。守軍損失慘重。龐炳勳龐炳勳不僅將自己的衛隊送入了第一線，而且連馬伕、伙伕、擔架兵、運輸兵等非戰鬥人員也都命令從陣亡者身上搜集槍彈參加守城，投入了戰鬥，身邊只留了幾名貼身衛士和傳令兵。
日軍的大炮隔一陣子就如同雷鳴般響起，機關槍的聲音好像暴雨一樣密集，飛機在天空中俯衝盤旋，第3軍團的陣地上一片火海！
參謀長悄聲走近龐炳勳，低聲說：“軍團長，這裡守不住了，我看不如把剩餘的人馬拉出去，咱們撤吧！”
龐炳勳狠狠瞪了一眼參謀長：“撤？！往哪裡撤？！我們撤了，臨沂怎麼辦？他韓復渠可以拋棄山東父老，我龐炳勳不作那忘恩負義的人，決不能對不起臨沂的父老！我今天哪怕死在這裡，也決不後退一步！”
好一會兒，他對着紅着臉站在一邊的參謀長說：“我現在沒別的選擇了，只有戰死在臨沂。參謀長，趁現在還來得及，你趕快走吧，帶上我的妻兒老小一齊走，把這裡的情況向徐州李長官稟報一下。”
現在的40軍形勢極其危急，可以說離被敵人消滅也不遠了，剛纔得到消息，日軍已佔領河對岸的東部制高點，山上一個營的弟兄們已全部陣亡，而前線總指揮馬法五更是打來電話，他那裡已經沒有人了，40軍的陣線已經搖搖欲墜了！
龐炳勳親眼看到一個小隊的日軍士兵衝進臨沂城內，儘管很快被我軍消滅了，但足以證明40軍的防線已經千瘡百孔了。
他既然有了必死的信念，也不在乎什麼個人安危了，親自來到了前線指揮所，馬法五見他親自到來，大吃一驚！急忙道：“軍團長，你怎麼你怎麼來這了！？“
他揮了揮手：“你不用管我！該幹什麼幹什麼，你跟着我這麼多年了，一直都是我的得力干將，辛苦你了！”
龐炳勳的到來，給了前線戰士們莫大的士氣，他們鼓起殘存的力氣，打退了日寇的又一波攻勢。
馬法五流着淚說：“軍團長，你快走吧，下一次日寇再衝上來，弟兄們可就頂不住了，你快走吧，這裡太危險了！”
龐炳勳嘆了口氣道：“我已經誓與臨沂共存亡了，那有臨陣脫逃的道理！？大不了和戰士們死在一起！也算是取義成仁了！也算對得起委員長的教誨了！”說道這裡他自嘲似地苦笑了一下。
馬法五見龐炳勳不爲所動，終於點了點頭，擦去了眼中的淚，他那張臉上滿是煙塵和汗水，這一擦，臉上更是黑乎乎一片。
眼見着日寇又發起了新一波的攻勢，甚至能看清端着槍的日寇臉上的兇殘神情！
龐炳勳心中暗想：自己年將60，一腿尚瘸，了無牽掛，能在青史上留名，也算不白活了！
正當第40軍的戰士們都以爲自己這次必死無疑的時候，日寇第五師團的側翼忽然傳來了猛烈的槍炮聲！正在衝鋒的日軍士兵衝到一半的時候忽然撤回，第40軍的士兵們原本只剩一點點的力氣，看到這種情形，立刻有了希望，不知道哪裡來的力氣，在前線指揮抓住時機的命令下，打了一個漂亮的反擊，一舉將正面的日軍擊退！
日軍側翼的喊殺聲越來越大，然後一支部隊出現在第40軍戰士們的眼中，是身穿灰色軍服的中國軍隊，陣地上頓時一片沸騰！不少戰士大聲歡呼：“援軍來了！”
出現在臨沂城外的中國軍隊，正是張自忠的59軍。59軍原先在淮河流域作戰，在接到增援命令以後，先是乘坐戰區提供的火車於25日到了嶧縣。但是日方估計，59軍最快也要3天的時間，才能從嶧縣趕到臨沂，所以日軍認爲可以搶先擊潰在臨沂彈盡援絕的龐炳勳部，然後再以逸待勞地反擊張自忠部，因此日軍估算張自忠部不但不能及時趕到臨沂成爲救援軍，反而成爲送上門來的“找死軍”。但是張自忠卻率領59軍進行日夜的急行軍，這是吃苦耐勞與豪氣干雲的西北軍特質，在軍長的一聲令下，竟然能夠在一日一夜之內，提前趕到臨沂。因此59軍在敵方完全沒有預備的狀況下，就有如從天而降般地猛攻日軍第5師團背側。在龐炳勳和張自忠的內外夾攻下，第五師團淬不及防，原本佔領的第40軍陣地又被奪回！第59軍和第40軍就這樣勝利會師！
龐炳勳開城迎接，當先一將乃59軍中將軍長張自忠。龐炳勳悲喜交加，納頭便拜，老淚橫流地說：“盡忱兄弟，當初老哥我對不住你啊！我怎麼也想不到你會在生死關頭救我一把，你要是遲來一步，就要替我收屍了。你不知道，連我的警衛都拉上去了，下一步就是我自己上陣了。”張自忠拉起龐炳勳：“更陳大哥，以前的事別提了，打鬼子要緊！”此時，龐炳勳說:“咱哥倆雖有不對勁的地方，你的爲人我是最清楚的，人家說你在北平當了漢奸，我獨不信。我再三對部下說，張將軍是山東漢子，腸子一直是筆直的，他是在替長官受過啊，他骨頭砸成灰，也不會當漢奸做虧心事的。”
龐炳勳提起的這件事，說的是張自忠一段被人誤解的往事。那是在“七-；七”盧溝橋事件以後，張自忠率部在喜峰口抗戰，打了許多勝仗。後來，日軍大批開進關內，連連向我挑釁。7月27日，日軍又向宋哲元發出最後通牒:限他和三十七師於28日午前撤離北平，作爲和平談判條件，否則將採取斷然措施。28日拂曉，日軍開始向南苑進攻，我二十九軍副軍長兼教導團團長佟麟閣和南苑駐軍指揮官一三二師師長趙登禹相繼陣亡，南苑失守，華北局勢異常危急。
爲了保存力量並爭取和平解決爭端的可能，宋哲元於當日下午3時召集在北平的軍政首腦，舉行特別緊急會議，決定把部隊撤到保定，委託張自忠暫代自己的冀察政務委員會委員長一職，留在北平與敵談判，以作緩衝。當時，是抗戰還是妥協，國內鬥爭十分激烈，留下來與日本人打交道，是要背“漢奸”罪名的。但張自忠毅然接受了任務，他說:“現在戰與和都成了問題，看情形事情不會一下子得到解決，爲了國家和民族的長遠利益，爲了我們二十九軍能安全脫離險境，我願擔當這個重任，個人譭譽在所不計！”
在接受任務的第二天，他給所部團以上軍官寫了一封信，囑咐他們“團結一致，在副師長率領下聽從軍長的命令，堅決抗戰”。
二十九軍於當晚撤走後，張自忠便孤處危城，在世人的誤解之中，默然忍辱負重，繼續與日寇周旋。
但是，那段時間裡，報紙輿論都說張自忠是漢奸，軍內外傳說種種，有的說日本人把他送到日本做官去了，也有的說他留在北平當了僞市長。
張自忠很感激龐炳勳對自己的信任，他激動地說:“我今天到臨沂來，就是要用自己的行動向人們解釋，我張自忠的心是紅的，不是黑的。”
李宗仁考慮到張自忠與龐炳勳在軍事素質上畢竟有所區別，而且，他們又是同級高級軍官，有些事需要上面派人協調。於是，特派參謀長徐祖貽去臨沂，召開張部、龐部以上軍官討論作戰方案。龐建議布兵在臨沂四周，固守城防。張則主張以五十九軍在城外採取野戰，主動向攻城之敵的側背襲擊，以解臨沂之圍。
他倆的意見不一致，這時，徐祖貽做出評點裁決，他說出龐、張作戰方案均有利弊。他認爲，龐的方案平穩周全，缺點卻是戰術呆板。而張的方案是積極防禦的方案，既能固守城防，又能大量殺傷敵人有生力量。
於是，在第五戰區參謀長徐祖貽的協調下，兩人商定，龐軍固守，張率59軍反攻。59軍是西北軍的老班底，馮玉祥、宋哲元的基幹部隊。能征慣戰，所向披糜。1932年長城抗戰，在冷口、喜烽口、潘家口一帶，用大刀片砍得日軍鬼哭狼嚎。這次仇人相見，分外眼紅。3月15日凌晨4時，天地之間一片漆黑，張自忠指揮第五十九軍的三十八師爲左翼，一八○師爲右翼，一一四旅爲預備隊。以迅雷不及掩耳之勢，強渡沂河，向日軍第五師團的右側背發起攻擊。幾乎同時，龐炳勳指揮的第五十九軍分左右兩路，在亭子頭、大太平、申家太平、徐家太平、沙嶺子等處，向第五師團的正面攻擊。第五師團被兩面夾擊，阪垣畢竟是戰術上的內行，他很快就發現了龐軍東南方向陣地上兵力不足的弱點，便集中大炮，猛轟東南方向。不久，日軍便打開了缺口，步兵接着衝入了臨沂城。臨沂危在旦夕！龐炳勳命令邵恩三率預備隊上來，發起反擊，兩軍白刃格鬥。
徐祖貽發現預備隊兵力不足，日軍有可能佔領臨沂，便打電話詢問龐炳勳:“你手中還有多少預備隊？能不能全部調上去，迅速擋住敵人！”
“我一共只有兩個師，補充團一部在九曲抗敵，另一部在城內與敵搏鬥，連我身邊的警衛都上去了，再有就是我這把老骨頭了！”龐炳勳心急火燎地說。
關鍵時刻，又是張自忠主動派了一個團，前來增援龐炳勳。他們與龐軍共同戰鬥，一下子把第五師團推出城外，阪垣見自己的部隊三次被推出城外，命令預備隊再次攻城。16日晚，徐祖貽見整個臨沂城成了一堆廢墟，認爲現在守城的意義已不大，況且，龐軍、張軍傷亡較大，爲了保存力量，他電話徵求龐、張二人意見，是否暫時撤出戰鬥，向郯城方向轉移。張自忠認爲此時敵我雙方傷亡都很大，就看誰有韌勁再堅持一下，他覺得只要再打一天一夜，敵人就可能會撤出戰鬥。徐祖貽聽了張自忠的建議，反覆推敲還是拿不定主意，便電話向李宗仁報告，請求李宗仁指示。李宗仁分析後，同意張自忠的建議，並要徐祖貽認真組織討論反擊方案。反擊的任務主要由張自忠部隊擔負。張自忠在團以上軍官作戰會議上，傳達了反擊方案。他緊握着拳頭，堅定地說:“弟兄們，敵人欺軟怕硬，我們朝敵人的薄弱點堅決地打，部隊要插進去，要多箭頭向縱深發展。只要我們猛插進去後，敵人就會亂了方寸。我們把敵人分成一小塊一小塊地吃掉，動作要猛要狠。尤其要指定神槍手，對準敵人的機槍手、迫擊炮手打！”他又指着地圖上的劉家湖說，“這裡的敵人陣地有炮工事，你們要在夜間用炸藥把這些炮工事炸掉！”最後，他下令所有師長、團長、營長都要到第一線指揮戰鬥。
3月16日夜晚，天氣晴好，月光融融。第五十九軍官兵全體上陣，先以大炮朝敵陣地炮轟，轟隆隆的炮聲中夾雜着隱約的炸藥包的爆炸聲。敵人陣地上頓時火光閃閃，人影晃動。張自忠估計，敵陣地被大炮炸得差不多了，便下令衝鋒。官兵們如狂濤般向敵陣地衝過去，激戰一晝夜，龐軍佔領尤家莊、傅家屯。張自忠發現另一支部隊佔領了東西水湖崖、沙嶺一線，感到十分奇怪，他不知道這是一支什麼部隊。派人一打聽，才知道龐炳勳指揮第三軍團殺來了，敵人嚇得逃跑了。龐、張兩支部隊奮起追殺，再次佔領了湯頭、三疃、傅家池、草坡一線戰略要點。鞏固了戰略要點後，他們繼續追殺日軍，先後攻克了李家五湖、輦沂莊、辛莊、車莊、前湖崖等地。
阪垣對於中國軍隊夜間發起的全面反攻，猝不及防，而且由於先前的攻城作戰裡，已經動用了預備隊，手裡沒有可供調用的機動力量，只能大敗而逃。中國軍隊渡過沂河，追擊數十里，臨沂得以解圍。是役殺敵5000餘，擊斃日酋十一聯隊長野裕一郎大佐以及年田中佐。繳獲彈藥、被服不計其數。沂河兩岸遍佈兩軍屍體，血水染紅了冰凍的河水。
日軍第5師團遭到極其慘重的損失，造成日軍部隊已經無法繼續支撐作戰，只有先撤退回莒縣以困守待援（當時日軍雖以超過一百多輛的卡車，滿載陣亡的日軍屍首匆促地奔逃，但戰場上仍然遺留了不少的死屍。日軍一向非常重視同胞屍首的處理，不是危急到沒有辦法，通常都會設法帶回焚化，將骨灰帶回日本）。
臨沂沒有攻克，還損兵折將，傷亡大半，阪垣氣得眼冒火星，發誓攻破臨沂。這次，他不愧是以謀略聞名日軍，玩弄了一出聲東擊西的把戲。18日那天，他命令2000餘兵力攻打費縣。李宗仁不知是計，命令張自忠率部增援費縣。當張自忠率部趕到費縣時，阪垣指揮另一支部隊再次進犯臨沂。龐部告急，李宗仁才知上當。急令張自忠於25日返回臨沂。爲了加大臨沂的攻擊力量，李宗仁命令湯恩伯部騎兵團增援臨沂。守衛臨沂的兵力大增，官兵們精神振奮，張自忠統一指揮全線出擊。
阪垣見中國軍隊以扇形態勢猛撲過來。意識到如不撤退就有可能被中國軍隊包餃子，慌忙下令撤退。大路上、田野上，潰不成軍的日軍向北爬行。路有多寬，潰逃的隊伍就有多寬。坦克、汽車、摩托車、炮車等，東撞西碰，擠在一起無法撤退。狼狽的士兵倒扛着槍，一瘸一拐地後退着。中國軍隊的迫擊炮彈像長了眼睛似地直往敵人的隊伍裡鑽，一聲巨響便炸倒一片。官兵們隨之衝入敵羣，用手榴彈和刺刀消滅那些躲在坦克後面的敵人。阪垣也差一點當了俘虜。他的大衣、手杖和文件包都丟在了田野上。被天皇稱爲“鐵軍”的第五師團敗在了中國軍隊的腳下，而且失敗得很慘。回到莒縣以後，深感顏面無光的阪垣羞憤之下，試圖刨腹自殺，爲副官所救，未能成功。當然，最後在1948年的12月，阪垣在東京的巢鴨監獄，被遠東國際軍事法庭的憲兵執行了絞刑，得到了應有的懲罰。
看到戰報上面的情況介紹，劉建業立即召集所部的中級以上軍官，向他們提出，自己的部隊是中央軍，而且是從在羅店打過血戰的11師出來的，如果上峰要我們上前線，我們能不能向西北軍弟兄們一樣，守能守的象磐石，攻能攻的象猛虎?如果不能，回去以後，自己想辦法解決。誰要是在戰場上面真的犯了熊樣，他劉建業手裡的槍，可絕對不是燒火棍。
兩次臨沂阻擊戰的勝利，使得日軍東西兩路對徐州鉗形合圍的意圖破滅。現在，李長官可以專心對付西線的日軍磯谷謙介第十師團了。