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这时蒋介石不愿日军就此盘据华北与华东的精华区，而要准备继续的诱敌深入，以进一步的消耗与分散日军的战力，蒋介石看到，若是能先将日军的主力，朝向津浦铁路方向吸引移动，是可分散日军的兵力，并且增加武汉地区部队的整编时间，因此蒋介石下令第五战区部队，对于在山东的日军，进行一系列的反击战，同时设法守住淮河以南的防线，以南守北攻的战略，来因应一九三八年年初的战局。
由于日本华中派遣军在京沪会战中的战力消耗极大，同时又因军纪问题，正在面临改组的命运，因此对于继续深入攻击中国军队的意愿不高，不过在攻占南京之后，基于守江必须先守淮的战略观点，派出第十三师团，渡江沿津浦路北上，扫荡淮河以南的华军，北上的日军在渡过明光河之后，就遭到李宗仁指挥的广西与东北军队的逐次伏击，与后退包围的作战。
日军第十三师团一路上遭到相当严重的损失，虽然最后在一九三八年一月二十日攻占蚌埠，但是日军已经无力渡过淮河而继续的北上。而日军十三师团遭到华军顽强抵抗以及灵活反击的情报，竟然没有受到日军指挥系统的重视，因为这是一个非常重要的情报指针，代表华军的作战意志仍然旺盛，同时作战方法也大有改进。
一九三八年二月十三日，日本大本营下令撤消华中方面军所有的战斗序列，包括上海派遣军以及第十军的组织，另外改设华中派遣军，由俊六大将出任司令官。这代表大本营对于松井石根无法控制部队的烧杀掳掠，严重败坏日本军纪的集体严惩，松井石根虽然立下击溃上海华军，以及攻克中国首都的大战功，但是不但并未获得高升与重用，反而从此退出现役，显见日军对于南京大屠杀是相当的知情的，甚至参与连战斗序列的番号，都予以撤销，但是日军大本营对于参与南京大屠杀的将领，也无可奈何。
蒋介石眼看日本的华中部队，正在遭到改组与整肃，因此判断华中方面军在短期内不可能会有重大的作战任务，因此下令李宗仁，放胆的在北线的鲁南地区，对日军进行各种的反击战，以诱使华北方面军大胆的轻进南下。而日本的第二军对于自己在华北战场，一直没有机会充分地发挥战功，加上它在进攻山东之后，华军根本就不战而退，因此日本第二军显出相当的焦躁与轻敌。
在山东的日军部队，一再的受到华军反击之下，又遭到不少的损失，自然怒不可遏的要对华军进行报复。因此第二军旗下的第五与第十师团，要求华北方面军允许他们向南攻击华军在鲁南的基地。华北方面军同意第二军进攻扫荡的建议，也认为日军不能画地自限遭到华军一再的反击，因此向大本营争取到给予第五与第十师团攻击鲁南的许可。不过大本营仍然划出日军南下的禁制线，不得超过临城到临沂的前线，因此第五与第十师团在奉命出击之后，立刻朝向徐州北部，形成左右两翼的钳形攻势。
特别是日本第五师团在中国的战场，可以说是闷了一肚子的气，从在华北的南口开始，经过平型关、忻口作战，不但非常不顺利，而且损失很大。就连进攻青岛的任务，也落在海军陆战队之后，造成日本的海陆两军，差点没有在青岛爆发枪口相向的冲突，最后还是惊动了大本营，才摆平这场自家人的海、陆阋墙之争。加上第五师团还不断地受到华军的反击而遭损失，因此在接到可以南进还击的命令之后，立刻率军往南猛攻，完全没有考虑可能孤军深入的危险。
24。4 临沂序战
李宗仁抓到日军南攻的战争时机之后，立即派遣庞炳勋部，先在临沂建立防御阵地，以诱敌深入，先挡住日军第五师团的正面攻击，然后迅速调派张自忠将军的第五十九军，兼程驰援临沂。张自忠治军一向刚烈严明，在冀察政务委员会任职期间，与日本人进行各种的周旋，曾受到不少的怀疑、批评与委屈，因此张在从北平脱困，重掌握兵权之后，对日作战就特别的勇猛。
张自忠部此时远在淮河流域一带，但是在接到命令之后，立刻最快的速度，兼程向临沂方向增援，由火车将五十九军运到距离临沂还有一百八十公里的峄县。此时日军也掌握到张自忠部的动向，但是日方估计，五十九军最快也要三天的时间，才能从峄县赶到临沂，所以日军认为可以抢先击溃在临沂弹尽援绝的庞炳勋部，然后再以逸待劳地反击张自忠部，因此日军估算张自忠部不但不能及时赶到临沂成为救援军，反而成为送上门来的「找死军」。
但是张自忠却率领五十九军进行日夜并进的急行军，这是吃苦耐劳与豪气干云的西北军特质，在军长的一声令下，竟然能够在一日一夜之内，提前赶到临沂。因此五十九军在敌方完全没有预备的状况下，就有如从天而降般地猛攻日军第五师团背侧，庞炳勋部更是将士用命地从阵地反击，日军绝对没有想到华军竟然会进行这种内外夹攻的拼命打法，因此在三月十四日到十八日的临沂决战中，日军第五师团遭到极其惨重的损失（师团长板垣仅以身免，其私人对象都被华军掳获），造成日军部队已经无法继续支撑作战，只有先撤退回莒县以困守待援。（当时日军虽以超过一百多辆的卡车，满载阵亡的日军尸首匆促地奔逃，但战场上仍然遗留了不少的死尸。日军一向非常重视同袍尸首的处理，不是危急到没有办法，通常都会设法带回焚化，将骨灰带回日本。）
张自忠的援军，以急行军的速度，有如从天而降般地猛攻日军第五师团背侧，庞炳勋部更是将士用命地从阵地反击，日军绝对没有想到华军竟然会进行这种内外夹攻的打法，日军第五师团遭到极其惨重的损失，造成部队已经无法继续支撑作战正当日军第五师团因为大胆轻进，而在临沂遭到华军围攻之时，日本的第十师团，也同时在左翼沿着津浦铁路南下，形成对徐州的左翼攻势，并牵制攻击第五师团右翼的华军。三月十四日，日军第十师团先进攻滕县。面对日军左右呼应的钳形攻势，李宗仁所指挥的兵力有限，他优先将部队东调救援临沂，左翼西线只有先调川军一二二师王铭章部在滕县进行抵抗。李宗仁一方面急电蒋介石，请求派出驻在河南东部的中央军汤恩伯第二十军团，驰援华军左翼，蒋介石立刻答应。
但是由于华军的运动速度太慢，又被日军阻挡在临城，使得救援滕县的时间还是迟了，王铭章部的川军，无论在人数、装备与火力，都与日军相差过于悬殊，在遭到日本第十师团强大火力猛攻，以及空军的协同攻击之下，川军奋勇血战，但是整个被日军优势炮火猛轰，整个阵地化为灰烬，三月十七日，阵地被日军突破，师长王铭章力战身亡。但是滕县之战，为李宗仁的调兵遣将，争取到宝贵的时间。这时孙连仲的第二集团军，已经赶到徐州，立刻在徐州北部的台儿庄阵地，进行布防，而汤恩伯的部队，也渡过大运河，开始与南下的日本第十师团，进行接战。
日军第十师团的指挥官矶谷廉介中将，根本就不把华军的兵力放在眼里，他所率领的第十师团，是一支重装备的机械化部队，又拥有空军协同支持作战的能力，他在攻占滕县之后，又攻克临城，这是日军大本营给华北方面军的南下禁制线。
但是矶谷判断李宗仁手边的部队不足，可以调动的部队，已经先在右翼与板垣的第五师团缠上了，所以他决心大胆深入，越过临城与枣庄前线，准备直捣徐州，一举攻占华军第五战区司令部，好为自己建立一个显吓无敌的战功，所以他命令第十师团继续全速南下，根本不接受大本营设给日军在鲁南作战的禁制线。
这时候，鲁南战局的重心，移到左翼的津浦铁路，矶谷的部队原本可以沿着津浦铁路，由济宁南下，直接冲向徐州，但是矶谷在得知右翼的板垣部受到围攻的重创，以及孙连仲部又在东边的铁路支线，向日军发动诱敌攻击，因此造成矶谷的部队，先向东旋转，再向南沿着铁路支线顺势攻击。三月二十五日，日军第十师团已经进攻到台儿庄的华军阵地。矶谷认为日军只要攻占台儿庄，渡过运河，就可以直指中国的第五战区司令部徐州，同时也可以减轻左翼第五师团所受到的压力。
在攻击上，孙连仲的第二集团军是一支战力旺盛的队伍，在阵地防守上，更是会进行决死抵抗的部队。
但是矶谷低估了孙连仲部作战的韧性。第二集团军从卢沟桥事变之后奉命驰援华北战场，在与日军几次的大型接战之中，都表现得可圈可点，在攻击上，孙连仲的第二集团军是一支战力旺盛的队伍，在阵地防守上，更是会进行决死抵抗的部队。因此李宗仁要求孙连仲部在台儿庄附近布下袋形的防御阵地，以吸引日军的攻势，然后下令装备与火力较佳的汤恩伯第二十军团，在外围进行运动战，当日军的攻势在台儿庄受到阻挡之后，立即设法由外线进行包围，攻击日军的背侧，形成以内外夹攻的方式围歼日军。
24。5 台儿庄血战十三天重挫日军
当时孙连仲在台儿庄的口袋阵地的部署，是以三十一师池峰城部，防守台儿庄主阵地，三十师与一一○师在台儿庄以西，二七师与独立四十四旅在台儿庄以东，分别建立阵地。这样日军一旦攻入台儿庄，就会陷入华军的口袋阵地之中。此时，蒋介石也充分地掌握到这场作战的重要性，于三月二十七日，亲自率领军委会的高级参谋白崇禧与林蔚等将领，前往徐州视�