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。
至3月22日夜，第20军团的第52军将运河南岸防务移交第110师掉队至向庄地区。第85军已与韩庄、峄县之敌离开打仗，后转移至抱犊崮山区。
第五战区此次守势作战的主力是第20军团。第31师的任务是以佯攻或恪守手腕管束住峄县日军，以便于第20军团从侧背进犯、毁灭仇敌。早在第31师副师长屈伸于3月19日先行达到徐州受领任务时，李宗仁就已将此次战役的作战目标及指导方法奉告他。李宗仁说：“鲁南凸起冒进之敌约一个师，有进窥徐州之模样，你师到车辐山后，先代替台儿庄沿运河的防地，而后向峄县之敌进犯进步。敌如出而迎战，你师应尽力堵击，迨汤恩伯军团进击敌侧背，尽力压迫仇敌于微山湖畔聚而歼之；敌如恪守待援，你师应极力管束，监督仇敌，保护关麟徵军北上与王仲廉军合力包抄进犯，毁灭枣庄之敌，再回师合击峄县之敌，将战线推动到兖州以北。为了协同便利，你师即暂归汤军团长批示。”
右翼兵团
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。
4月8日，濑谷支队主力集结于峄县地区，一部兵力占据獐山、白山西；坂本支队退至枣庄以南郭里集一带。第2军司令官西尾寿造令第5师团以步兵第21旅团为基干的坂本支队归第10师团长批示。矶谷廉介号令两支队“在现驻地四周大力清算兵力，汇集敌情，作好下一步打击筹办”。
中国统帅部得光临城、枣庄一带的日军均已调至峄县以南声援的谍报，即令第3个人军前敌总司令曹福林“速向临、枣推动，限4月5日达到”，诡计堵截日军的前后联络、合围台儿庄四周日军于峄县以南地区；同时派飞机27架，分两批轰炸了濑谷支队和坂本支队。第20军团将第13师控置于鲁坊、南桥地区，以制止临沂方面的日军声援。