16日，当滕县以北第45军阵地接踵失守、第41军第122师已被围困于滕县城中、火线情势已极恶化时，第五战区还在打算将打击的日军毁灭于滕县以北。当日16时下达作战号令，首要内容为：“(1)敌为管束我鲁南之进犯，现集合济南以南之兵力，由铁路正面向我22个人军猛攻中。(2)战区为击攘沿津浦线南下之敌，从铁道东侧包抄该敌，将其聚歼于邹县以南地区。(3)第22个人军应在现地死力拒止仇敌，俟85军迂回胜利后，转为守势，以收前后夹攻之效。(4)第85军除一部直接援助第22个人军稳固滕县城防外，主力由铁道以东地区向下看埠亘邹县间迂击仇敌，达到邹县南边高地四周后，相机向南与22个人军夹攻两下店以南之敌而聚歼之。在迂回活动间，须派出极有力之右边支队鉴戒进步。(5)第3个人军(欠51军)应全线对劈面之敌反攻，并以有力军队由济宁以北地区向兖州以北进犯进步，尽力遮断敌之归路并禁止其声援。”第85军第4师先头军队在达到滕县以南的南沙河时，与向临城迂回的日军第63联队先头军队遭受。汤恩伯抱定“制止临城决斗”的目标，急令第85军以“第89师舒旅(第267旅)占据临城、官桥正面”，“主力向东西集山、凤凰庄一带集结”，没有派军队声援滕县。17日晨，日军第63联队开端向官桥打击，并以一部兵力向官桥以南的临城迂回。经战役后，第85军退至峄县(今枣庄南)地区，第22个人军总司令部退至利国驿，临城为日军占据。
濑谷启于3月8日达到兖州接任支队长，当日晚20时接到第10师团“作甲第119号”号令，令其作好打击筹办，以便“在适那机会击灭津浦沿线之敌”。师团参谋长堤不夹贵大佐还同时下达了书面唆使，要求该支队“以主力进犯时，须先进入界河四周，而后按当时环境，希冀能一举追至滕县南面地区”。3月13日，第10师团师团长接到第2军令其“击灭大运河以北之敌”的号令后，当即又向濑谷支队下达了应“追击光临城”的弥补唆使。
当14日日军开端打击时，第五战区司令长官李宗仁即致电蒋介石，请派军事委员会直接节制于豫东的汤恩伯第20军团第85军的第4师声援津浦路。经同意后即电告汤恩伯：“敌于津浦北正面增加兵力，大肆反攻，以管束我鲁南之作战，邓部(指第22个人军)兵少械劣，正面亏弱，两翼空虚，恐难拒敌，已电呈委座调贵军团85军驻商丘之一整师(指第4师)，由火车运送至滕县四周，作第22个人军之总预备队。”汤恩伯一方面向蒋介石去电：“恳明定本军归辖体系，以明职责”；一方面电复李宗仁：“恳将本军团全数调津浦北段反击，制止豆割琐细利用，以益战局而杜分离，或作无代价之耗损。”实际上不肯令所部转隶别人批示。当夜21时，汤恩伯接蒋介石来电，令其“85军即晚筹办由商丘乘车经徐州向临城运送，务于17日拂晓前达光临城集结结束”的号令，蒋同意第52军也随后东调，固然附属于第五战区，但全军团仍待汤“到徐州批示”。汤这才复电李宗仁，应允令第4师解缆。15日11时，李宗仁又电告汤恩伯：“铁道正面敌已冲破界河阵地，进入二十里铺四周”，速令第4师“先头一部开往滕县四周，增加22个人军正面之抗战”，同时要求第85军“主力集结临城东北地区待机反击”。