因为临沂方面日军第5师团坂本支队打击受挫、处境困难，第2军参谋清福大佐到兖州面告第10师团师团长，但愿对坂本支队予以援助。师团长矶谷廉介于20日号令濑谷支队：“须确保韩庄至台儿庄运河一线，并戒备临城、峄县，同时应以尽能够多的兵力向临沂方眼进步，帮手第5师团战役。”濑谷启即率第63联队进至峄县；22日，按照师团长企图下达了作战号令，首要内容为：“(1)第63联队第1大队(欠1其中队)担负韩庄地区的守备。(2)第63联队第2大队，配属野炮1个大队，明日(23日)从峄县解缆，进占并确保台儿庄四周运河一线地区。(3)步兵第10联队，明日从临城解缆，向临沂方向进步，策应第5师团之坂本支队作战。(4)濑谷支队主力集结于峄县四周”，察看环境的生长，再作出下一步的措置。3月22日，濑谷启获得航空兵空中窥伺的陈述：微山湖上中国军队约千余艘划子正向湖东的夏镇进步。因为这一新的环境，濑谷启窜改了决计，支队主力亦暂不向峄县集合，仍留临城地区，筹办对付微山湖方面能够产生的打击，但第63联队第2大队的任务稳定，仍向台儿庄打击(称该大队为“台儿庄调派队”)。
同日，第2个人军总司令接到第一战区司令长官程潜的电报：“本长官奉令特来徐州督战。台儿庄之敌限自鲁起至齐日止(6日至8日)，3日外务捕获毁灭。建立首功者奖洋10万元，不然师长以上定予重惩。”
这天，第75军落第85军一部全天与坂本支队作战，第52军仍在筹办打击，第2个人军仍与劈面之敌苦战。
台儿庄内的日军与第31师的军队隔墙相接、邻屋而战。日军想安然撤走，但守军以麋集火力及手榴弹封闭，相称一部分日军在撤退的最后一刻被毁灭。至7日凌晨4时摆布，台儿庄内的日军全被清除。
因第20军团迄今尚未对打击台儿庄日军的侧背停止有力的进犯，致台儿庄的情势日趋危急，是以蒋介石于12时致电汤恩伯：“台儿庄四周会战，我以10师之众对师半之敌，用时旬余，未获战果，刻军团居敌侧背，态势尤其无益，进犯竟不见效，其将何故自解?应急严督所部于6、七两日发奋图功，毁灭此敌，毋负厚望。”汤恩伯接到电令后主动摆设打击：令第75军“以一部稳固岔河镇东南、西南一带高地之据点，主力持续向萧汪、东庄、台儿庄进犯进步”；令第85军(附第665团，欠第4师)“向低石桥、燕子井、岔国土、刘家湖持续进犯进步”；令第52军(附马队第4团)“以有力之一部稳固洪山镇、兰陵镇、向城一带之据点，主力马上开端经甘露寺、腰里徐，向泥沟、北洛之线进犯进步”。同时急令第31师师长池峰城：“明日(6日)决将台儿庄之敌击溃，与贵部汇合。如不胜利，甘当军令。”当晚，第52军达到底阁、杨楼、陶沟之线，第58军的第89师在朱庄、黄洲之线向大顾珊之敌打击中，第75军的第139师在岔河镇、西黄石山之线向萧汪之敌打击中，第75军的第6师在戴庄、李家圩之线向辛庄之敌打击中。
当津浦路北段日军开端由邹县南进时，军事委员会除将汤恩伯第20军团转移于第五战区外，3月14日又将军事委员会直接把握的孙连仲第2个人军转隶第五战区。李宗仁在临城失守时决计集合兵力将向津浦路南进的日军围歼于临城以南地区。3月19日制定了作战号令，21日报请蒋介石考核。其关于津浦路正面作战的首要内容为：“(1)临城、峄县、韩庄间之敌约步兵三联队、马队1联队、炮兵1联队、坦克车五六十辆，自14日以来，在界河、滕县、南沙河及临、枣各地与我邓个人(指第22个人)及王军(指王仲廉第85军)苦战，现分部南进，已达韩庄及峄县四周，其主力似尚在临城。(2)战区以光复鲁中泛博地区为目标，以一部在运河之线取守势防备态势，以主力由峄县东南及东北山地，侧击南下之敌，聚歼于临枣支线与韩庄运河间地区。(3)各军队之摆设及任务如左：甲、汤军团新配属31师(欠110师)，应集合主力于峄县东侧及枣庄西北方焦山头四周一带山地，于3月20日(后改成24日)拂晓全线开端进犯，务先击破峄、枣之敌，向临城、沙沟两地四周侧击，压迫敌于微山湖东岸而毁灭之。其一部集结于台儿庄北方地区，筹办对峄县及其西北地区合力于主力作战。乙、孙个人军新配属110师(欠31团)，应以一部在侯新闸以西运河南岸防备，待机渡河北进，主力控置于贾汪四周及荆山、茅村镇间”。蒋介石于当日21时复电，原则批准，但对其摆设作了修改，唆使：“(1)汤军团收支运河后，以约两师对峄县方面佯攻，以三师由峄县以东梯次迂回求滕县以南亘峄县间敌之侧背进犯之。(2)张轸师(指第110师)及独44旅归孙仿鲁(孙连仲)批示，守备运河。(3)孙仿鲁部两师集结徐州待机。(4)张自忠军(略)。(5)孙、曹(指孙桐萱、曹福林之第3个人军)反击军队，除以主力向邹县、两下店间地区挺进外，另以两团由汶上方面向肥城、大汶口挺进游击，限宥日(26日)达到，准予赏格。万一敌有声援队由济宁反击时，除守势军队极力禁止外，其反击军队仍须在铁线路上游击，不得撤回运河西岸。”