李宗仁摇了摇头说道：“与藤县相比，台儿庄更适合进行决战，我们这次不仅仅是要击溃南犯的日寇，最好能够将其一举歼灭，如此才能激励低迷的抗战士气，所以原计划还不能变，仍然要设法将小鬼子吸引到台儿庄进行决战，不过藤县必须继续坚守，为我军在台儿庄的布局争取时间。”
徐祖诒点了点头说道：“如今我军刚刚取得大捷，携大胜之威，死守藤县数日，应该不成问题。”
“嗯！所以我现在更为担心的是临沂方面。”李宗仁将军点了点头，目光不由自主的落在了沙盘上标注的临沂上面。
就在日军第10师团进攻藤县之时，日军第五师团主力也开始大举进犯临沂。日军第五师团主力南犯，第五战区司令长官李宗仁将军，急令驻守东海、连云港一带的第三军团庞炳勋部，火速赶到临沂坚守。
临沂系鲁南重镇，是各公路的交叉点。南通新安镇（今新沂）至徐海，西南通台儿庄、枣庄，西北通费县、泗水、蒙阴、新泰，东北通莒县、诸城。临沂的战略位置关系到陇海、津浦两路的安危，也是徐州的一个重要屏障。日军以坂垣师团猛攻临沂，正是为了策应矶谷师团进攻台儿庄。
庞炳勋所部第三军团，说是一个军团，但是只有大约一万三千人，也就相当于一个师的兵力，而且作为杂盘军的第三军团，也是装备简陋，武器弹药匮乏，战斗力相当有限。
第三军团赶到临沂之后，庞炳勋立刻开始积极布置，准备迎击日寇。其兵力布防为：军部及第三十九师师部驻城南关的三乡师校园内；第一一五旅驻城东之相公庄；第一一六旅驻城北诸葛城；补充团于军部附近；骑师于相公庄以东地区。面对敌寇的进攻，全体官兵无不义愤填膺，誓灭日寇。但由于日军不断向临沂方面增加兵力，庞炳勋部的战况十分危急，23日，莒县失守。
3月2日，日军逼近距临沂仅60华里的汤头。3日，庞炳勋部在由青岛撤退的海军陆战队沈鸿烈部的协同下，与敌“苦战经周，损失颇巨”，被迫放弃汤头。汤头失守，其以南地区情势骤紧，临沂城亦觉唇亡齿寒。庞炳勋部一面抵抗，一面急电求援。
3月10日，日军约**千人，骑兵四五百人，在战车20余辆、装甲车60余辆、飞机10余架、炮30余门的强大火力掩护下，开始向临沂猛攻。临沂前线，连电告急。第五战区在烈焰燃眉之际，李宗仁司令长官急电令第五十九军张自忠部增援临沂。
需要提到的是，临沂大战的指挥张自忠、庞炳勋原本相识，更有一段仇怨。张、庞均是西北军冯玉祥旧部，中原大战时，庞炳勋暗降老蒋，临阵倒戈，使张部大损，张自忠亦受重伤，自此两人结下了深仇大恨。
李宗仁将军自然也知道两人之间的仇恨，但是此时第五战区已经无兵可派，只能派张自忠之第五十九军所部支援临沂。值此国难当头之际，深明大义的张自忠将军，摒弃各人恩怨，接到命令之后，立刻率部火速赶赴临沂支援庞炳勋部。
