1938年3月14日，滕县弹药将尽，城里城外顽强抵抗，汤恩伯兵团快速增援。
3月14日拂晓，就在王志远率张宣武团第三营连夜赶到滕县驻守北关阵地的同时，普阳山、黄山阵地的哨兵就听见天空中有飞机声，循声望去，远处有好几架飞机从邹县方向过来，他赶紧发出防空警报。
几分钟后，官兵们都看清楚了，共有五架日机。日机在川军阵地头上机枪够不着的高度，肆无忌惮地盘旋观察，投下几枚轻磅炸弹后，继续向滕县方向飞去。过了好一阵子，又从头上飞回去。
侦察飞机走后不久，日军步兵就开始对龙山尹唯一营阵地发起进攻。
普阳山的哨兵也看见大量日军骑兵和步兵，带着炮车，跟在装甲车后面开过来。战士们赶紧从营地跑步进入阵地，投入战斗。
同一时间，香城守军也遭到日军进攻。西边石墙一带的124师370旅吕康部，也遭到日军优势兵力进攻。
与此同时，日军主力从两翼包围黄山姚超伦阵地，还向石墙方向的124师阵地发起进攻。
中午十一点，吕康旅退守季寨、大山、小山一线。日军先以八门炮，轰击金斗山阵地一小时，再以骑兵五六十，步兵七八千，分路进扑陈洪刚、康平两营阵地。侧防的蔡营赶紧抽调3连从右翼出击，激战到午后两点，日军被迫退回石墙。
上午的激战刚刚打响不久，王铭章在滕县城内听到城外四处都有炮声，赶紧让王志远前往北沙河视察阵地，了解一线战况。
王志远刚赶到阵地，就遇到五架敌机前来轰炸。由于张宣武已经指挥部队构筑了坚固的防空掩体，日军轰炸虽然远比先前孙震视察时猛烈，但造成的破坏却反而小得多。
日机离去后，王志远正在询问从前线退下来的伤员和溃军，黄山、石墙、龙山的激战情况，就听见前面界河方向传来枪炮声。
原来，日军约一千人，攻陷了香城，从山间沿着界河东岸和南岸迅速南下，一部分与龙山守军交战，一部分从侧背进攻界河主阵地，与瞿联丞团1、2营和日军交上火。驻守界河旁王家大院阵地的尹唯一营一个连，也随即投入战斗。
激战到中午十二点，1、2营守军部分向界河转移，部分向滕县溃退。
午后一点，从背后进攻界河的日军，分兵一部分攻占了界河以南的柳泉庄，截断界河至滕县公路。
王志远获悉日军迂回到界河阵地背后，并且还有大部队正在从龙山以东向北沙河防线东边迂回，企图直接进攻滕县，十分着急，赶紧回城报告。
王铭章和赵渭宾闻讯，顿感形势不妙。因为他们清楚，此时滕县城内，只有122师和124、127师的三个直属特务连，和364旅的一个特务排，这些都是警卫部队，主要使用近距离作战的手枪，真正的战斗部队，只有张宣武团属下一个营。
王铭章赶紧让王志远命张宣武从北沙河阵地撤一个营回县担任城防。他又随即宣布城内戒严，并将所有官佐、勤务、随军力夫和警察团丁都加入战斗部队，参与戒备任务。当时，所有的人员合计也不过一千五百人。
张宣武带营回防，刚离开北沙河阵地不远，就有一批日军冲过来进攻留守的吴营阵地，他只得赶紧又率部队掉头回援。
城里城外正在着急，127师757团团长王永棫带着沿路收容的几百人从前线撤回县城，王铭章赶紧让他们前往北沙河增援，阻止日军突破该处直逼滕县城。
为防备日军从左翼包围，王铭章又令124师372旅、370旅从季寨、三山位置后撤，到深井、池头集和在大、小坞村布置阵地，和北沙河阵地形成犄角。
这时，时间已是下午四点，王铭章觉得滕县兵力单薄，电令前两天刚刚按集团司令部命令派往太平邑城前方向的童澄旅，抽调一个营星夜回防。童澄当即令严翊率营驰援。
孙震获悉滕县危急情形，赶紧电话告诉李宗仁，李宗仁命令战区预备部队汤恩伯军团驰援滕县，并要求孙桐萱部从济宁方向侧击日军，又转过来命令孙震，要求22集团军一定要坚守三日待援。
与此同时，中午一点左右，中路日军突破黄山阵地一角，分兵向南进攻金山、后屹、王府庄，遭到127师主力强有力抵抗。下午三点，黄山阵地失守，守军转移到龙山阵地继续抵抗。
日军突破黄山后，加大对金山、后屹山127师主阵地的进攻力度。官兵们顽强抵抗，一直战斗到下午五点半，日军仍未能突破。
日军改变战术，分兵一千余人，从龙山、普阳山之间的127师阵地东侧，向阵地后方迂回。陈离闻讯，亲自率一营人前去堵截。
日军冲锋失利，又向迂回部队增援一千人，另派出大量部队从龙山、前后枣庄进攻柳泉庄，用四辆坦克从后面射击，截断滕县至界河公路。
陈离见抵挡不住，下令127师主力退守龙山，占领侧面阵地，向西侧击，另派一部分兵力从后面追击柳泉庄的日军。随即电话报告王铭章：敌一个旅正在大迂回，从滕县城东北方向调动。
得到日军又从龙山迂回包抄滕县的消息，王铭章十分震惊，马上叫赵渭宾和124师参谋长邹绍孟商议：“日军向城垣推进，城外要求增援，城内却只有刘公台的两个营，这怎么办？”
邹绍孟主张迅速将两个营调出城增援季寨，阻击日军渗透，同时向总司令部报告请援。
赵渭宾不同意，认为总司令部只有一个警卫营保卫，无兵可调，向总部求援不现实，请友军增援是远水救不了近火。如果将两个营调出城，城内实际上就没有一支战斗部队了，日军过来，谁来守城？他主张暂缓派兵出城，急电平邑，令366旅立即全旅回援县城。因为张自忠所部在临沂挫败敌人，平邑暂时平静。
王铭章当机立断：“两位主张各有道理。这样吧，邹参谋长，你去传达命令，将城内两个营调出去增援季寨，然后你马上向孙总司令报告，再次请求援兵。赵参谋长，你立即电令366旅立即回援县城。我马上请周同县长来商议城防问题。”
赵渭宾深感此举危险，却碍于王铭章和邹绍孟的友情不便继续争辩，只得分头办事。
不过一会儿，周同县长赶到指挥部。王铭章说：“前方报告，日军一个大队正绕过龙山向县城调动，季寨方面之敌也在向县城推进，城内守备部队全部调到城外参战，城内已经没有战斗部队了。现在城内只有122、124、127三个师部人员，包括：通讯连、特务连、卫生连和政务人员，总数不过二千人，通讯兵、医生、救护人员得坚守工作岗位，能拿枪参战的最多只有一千五百人，你给我交个底，你有多少人能参加战斗？”
周同扳着指头算道：“警察二百人，保安团三人，义勇军二百人，合计七百人左右。”
王铭章说：“好。我已下令将派往平邑的366旅调回，在部队赶回之前，我们依靠现有力量，军民合作保卫滕县。”
与此同时，陈离的滕县外围部队由于是阵地作战，对日军避开阵地迂回进攻滕县的势头影响甚微。界河守军不堪前后夹击，被迫放弃阵地。瞿联丞带着残部向北沙河方向退却，遭到日军坦克伏击，被迫向北沙河东北转进。部队趁夜撤至北沙河阵地东北十里的一个村庄时，只剩下二百余人。
日军随即从界河向北沙河阵地增兵，又分兵向滕县城东南郊方向迂回。好在这时天色已晚，日军也不再继续进攻，只是继续集结兵力。
当晚，滕县西关电灯公司会议室所有的窗户都用黑布遮住，屋内却灯火辉煌。41、45军团以上军官聚集在这里，等候孙震到来。直到晚上八点正，孙震乘一辆装甲车来到滕县。王铭章、陈离、税梯青、周同迎进会议室。
孙震刚坐下便说：“我利用夜间的战斗间隙时间来看望大家。我集团军自元月初进入滕县以来，与敌作战已有两个多月了，官兵们一直在积极抗战。特别是昨天和今天，用简陋的武器，抗击住了机械化装备的日军主力部队，用我们的血肉抵挡日军于滕县城外。我已向李长官和军事委员会作了汇报，为大家请功。大家一定要发扬成绩，更加勇敢地打击敌人。据可靠情报，日军已调集三万大军，另有野炮百余门，重炮三十余门，战车四十余辆，飞机十余架，企图突破滕县城防，夺取战略重镇徐州。蒋委员长已下令调集大军保卫徐州。现在援军尚未集结，徐州空虚。委座要求我们务必死守滕县三日，迟滞敌军，以待大军转运。”
孙震用目光扫视，见各位表情严肃，神情紧张，又说：“委座知道我们有困难，已令汤恩伯兵团快速增援滕城。我们死守三日，援军即到。大家有什么困难吗？”
“的确有困难，并且困难还很大。”王铭章如实报告：“第一，城内没有守城部队。第二，前线弹药将尽，急需补充。”
孙震说：“李长官答应马上给我们运一车皮手榴弹过来。守城部队的问题，城内城外可以互相配合。41军城外部队可伺机调进城。死守三天，援军即到。为便于指挥守城战斗，你这个总指挥部应立即搬进城里去。”
王铭章看了看赵渭宾和王志远，似乎想要说什么，又没有说出口。
孙震随即让王铭章等陪同他对城防工事进行视察，然后转身返回临城。
孙震走后不久，王铭章叫通讯连长再次发电报催促童澄，要他率王文振团的所有剩余部队，从太平邑方向驰援滕县城。
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