2月下旬，日军东路第5师团从山东潍县南下，连陷沂水、莒县、日照，直扑临沂。中国部队第3军团第40军等部节节抵当。李宗仁差遣庞炳勋部，先在临沂创建防御阵地，诱敌深刻，先盖住日军第5师团的正面进犯，然后迅速调派张自忠将军的第59军，兼程驰援临沂。张自忠部此时遥在淮河道域一带，可是在接到饬令以后，马上以最快的速率，向临沂标的目的增援。此时日军也掌握到张自忠部的动向，可是日方估量，59军最快也要3天的时间，才气从峄县赶光临沂，以是日军认为可以争先击溃在临沂弹绝援尽的庞炳勋部，然后再以逸待劳地还击张自忠部，是以日军估算张自忠部不单不克不及实时赶光临沂成为营救军，反而成 为奉上门来的"找去世军"。可是张自忠却带领59军昼夜急行，这是西北军特质，在军长的一声令下，居然可以或许在一日夜以内，提早赶光临沂。
是以59军在敌方彻底没有豫备的状态下，就有如从天而降般地猛攻日军第5师团违侧，庞炳勋部将士更是用命地从阵地还击，日军尽对没有想到中国部队居然会入行这类表里夹攻的冒死打法。是以，在3月14日到18日的临沂决斗中，日军第5师团受到极为惨痛的丧失，造成日军军队已经经没法继承支持作战，只有先退却归莒县以困守待援(那时日军虽用跨越一百辆的卡车，满载阵亡的日军尸身仓猝地奔逃，但战场上依然遗留了很多的去世尸。日军一贯很是器重同胞尸首的处置，不是求助紧急到没有法子，凡是城市想法带归营地焚化，将骨灰带归日本)。临沂之战告捷，砍断了津浦路北段日军的左臂，促进了以后台儿庄会战中，李宗仁围剿孤军深刻台儿庄的矶谷师团的契机。
