4月6日晨，日军濑谷支队长发明第110师的军队已进至泥沟、獐山以西四周，第20军团第52军的军队已逼近至支队部地点地杨庙东北约7千米的张楼地，而坂本支队主力已被第58军落第75军从北、东、南三面包抄于邢家楼、大顾珊地区，且又筹办于今晚撤走。如许，“濑谷支队长以为独立保持台儿庄战局困难”，决定撤退，于15时30分电告矶谷廉介：“暂撤离台儿庄地区，军队向火线集结”；同时摆设撤退，命令：“支队于本日日没后以尽力向北转进”，令步兵第10联队第1大队及步兵第39联队第1大队提早于日没时即占据白山西村及獐山，令步兵第63联队主力(不包含台儿庄军队)于日没时向朱庄打击，以保护支队主力撤退，第10联队、台儿庄内第63联队第2大队及顿河闸、插花沟、黄林庄的各中队均于20时撤出第一线，向泥沟地区集结。在兖州的矶谷廉介接到濑谷启的电报后，当即号令参谋长电告濑谷启，令其停止后退。但濑谷启身陷险境，深知如果彻夜不能敏捷离开台儿庄地区，等明日中国军队合围后就有被全歼的伤害，因此方命不从，持续批示支队撤退。因为仓促进逃，又是在中国军队的打击陷停止的，以是很多军需物质，如粮秣、弹药、被服以及日军尸身等均来不及带走，全数放火燃烧；有些重型机器化兵器也因弹尽油竭、没法开动，不得不自行粉碎，抛弃于疆场。仅就台儿庄四周疆场而言，该支队独一的2门155毫米重炮及4辆履带牵引车以及8辆坦克均抛弃于疆场(后被第200师运至湖南湘潭补缀)，可见其崩溃时的狼狈之状。
因为日军第10联队及坂本支队均向台儿庄以东地区进步，第五战区急将方才调至碾庄、八义集一带的第75军及其第6师、第13师转至岔河镇地区，令由临沂方面调来的第57军第111师的第333旅进至鲁坊地区，均归第20军团军团长汤恩伯批示，决计集合兵力将已进至台儿庄四周的日军围歼于邹、台地区。2日20时，第五战区向各单位下达了作战号令。
3月17日、18日，日军第2军第10师团的濑谷支队前后攻占了临城及滕县，令步兵第63联队的第1大队(欠1其中队)持续沿津浦路南进，向韩庄追击；为了节制枣庄煤矿，又令第63联队的第2大队向峄县追击。3月19日，日军第63联队的第1、第2大队别离击退了方才赶至沙河及峄县设防的第20军团第85军第89师的第6旅落第4师的第23团，占据了韩庄、峄县。
台儿庄内日军得知濑谷支队主力南援的环境后，在航空兵及庄外日军的大力援助下，尽力向外扩大，当晚推动至庄南头运河北岸。孙连仲派第30师的第176团入庄声援，与第31师军队扼守西半部阵地，搏命抗击，遏止了日军的扩局势头。
3月28日，福荣真平的第63联队集合兵力，在1个野炮大队、2个野战重炮大队、1个150毫米榴弹炮小队以及30余辆战车保护下，与昨日突入台儿庄中的第2大队协同，对台儿庄策动了第三次猛攻。第2个人军除以第31师扼守台儿庄阵地固执抗击外，还令第27师、第30师及独立第44旅从东、西向仇敌侧翼及火线停止反击。特别是中国空军，在台儿庄疆场上初次以9架战役机直接援助空中军队战役，对泛博官兵的抗兵士气鼓励很大。因这天军仅在炮火筹办后刚开端打击时占据了台儿庄的西北一角，而后再无停顿。但突入城中的日军乘机扩大战果。第31师将统统能够战役的勤杂职员全数构造起来投入战役。两边展开狠恶的搏斗拉锯战，隔墙相击，逐屋争夺，阵地构成犬牙交叉状况。