1938年3月20日,日军第10师濑谷支队南进连陷临城(今薛城)、枣庄、韩庄后，不顾第5师和第10师长濑支队在其两侧进攻受阻，孤军深入，向台儿庄突进，企图一举攻占徐州。李宗仁以第2集团军总司令孙连仲率部固守台儿庄，第20军团军团长汤恩伯率部让开津浦铁路正面，转入兰陵及其西北云谷山区，诱敌深入,待机破敌。3月23日，日军由枣庄南下，在台儿庄北侧的康庄、泥沟地区与守军警戒部队接战。24日起，日军反复向台儿庄猛攻，多次攻入庄内。守军第2集团军顽强抗击,与日军展开激烈的争夺战。第五战区以第20军团主力向台儿庄机动，拊敌侧背，与第2集团军形成内外夹击之势，并令第3集团军进至临城、枣庄以北，断敌后路。日军为解台儿庄正面之危，速以第5师坂本支队(相当于团)从临沂驰援,进至兰陵北面的秋湖地区，即被第20军团第52军卷击包围。4月3日，第五战区发起全线反攻，激战四天，歼灭日军濑谷支队大部、坂本支队一部共万余人。其余日军残部于7日向峄城、枣庄撤退。

此次战役，历经月余，，中国投入兵力20多个师计12万人，其中台儿庄方面6万人；日军投入2个师8个团约3万人，其中台儿庄方向7个团。中**队击败日军第5、第10两个精锐师团，以损失近2万人为代价，取得歼敌万余人，俘虏719人，缴获大炮31门，装甲汽车11辆，大小战车8辆，轻重机枪1000余挺，步枪10000余支。而日军日军损失坦克30余辆，火炮70余门、坦克40余辆、机枪数百挺、步枪万余枝。沉重打击了日本侵略者的凶焰，极大地鼓舞了全**民坚持抗战的必胜信心，为抗日战争做出了巨大贡献