1938年2月，中国军队为堵截日军前进，在临沂、滕县同日军发生了激烈的战斗，揭开了台儿庄会战的序幕。2月下旬，临沂告急。该地是鲁南军事上的必争之重镇，得失关系全局。处此紧急关头，李宗仁令守防海州的庞炳勋军驰往临沂解救。虽说庞氏统有1个军，其实兵员不足，只有5个步兵团，但庞氏在部队中威信极高，指挥灵便，部队战斗力强。刚到临沂县城，还未来得及休息，庞部便与日军展开激热攻防战，日军以1个师团的优势兵力，配以山炮 1团，骑兵 1旅，向庞部猛扑，夜以继日，反复冲杀。临沂城墙高大而又坚固，野山炮也 打不穿，庞部凭借这优势，据城死守，使敌人不能越雷池一步，城下敌尸枕藉。庞部的成功据守，是不可一世的日军所始料不及的。

　　李宗仁担心庞部势孤不能长守，于9月11日，令五十九军张自忠部由滕县增援临沂。张接到李的命令后，以一昼夜180里的速度赶到临沂。临沂的庞部见援军到，虽筋疲力竭，但士气旺盛。两军内外夹攻，如疾风骤雨向坂垣反击，坂垣从宫县增兵2000人，以飞机大炮掩护，配合坦克、装甲车进攻。庞、张两部咬紧牙根，坚决顶住，与日军激战数日，反复肉搏，击溃坂垣师团一旅，敌死伤过半。3月17日晚，敌向沂水退却，庞、张合力穷追一昼夜，日军一退90里，缩进莒县城内死守。

　　在李宗仁的指挥下，临沂之战取得了惊天动地的胜利，它砍断了津浦路北段日军的左臂，粉碎了日军会攻台儿庄的计划，促成了以后台儿庄会战中，李宗仁围歼孤军深入合儿庄的矶谷师团的契机。

　　坂垣败绩累累，矾谷仍然武士道精神十足，不顾一切，日益向南推进。矾谷比坂垣更凶，李宗仁檄调自郑州来的邓锡侯第二十二集团军的第四十一军孙震赶往滕县，拒敌南下；孙部刚在滕县部置就绪，3月15日，矾谷师团就发动攻击。日军以数十架飞机、 30余门大炮狂轰滥炸，守军师长王铭章督战死守。李宗仁见滕县危险，又急令新拨归第五战区指挥的第二十军团司令汤恩伯派部驰援。汤的主力八十一军王仲廉部因行程过远，未能及时赶到，3月17日晚，日军配合炮火攻陷腾县， 20日攻占郅县，并沿台枣支线向台儿庄阵地突进。

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