在淮河北岸建立了桥头堡。第五十九军奉命前往救援后，于2月15日抵达前线，对日军展开攻击。到22日，日军在淮河北岸要点小蚌埠被第五十九军收复，第13师团被迫退回淮河南岸，两军遂在淮河一线对峙。3月，由于日军第5师团（师团长板垣征四郎）与第三军团（司令庞炳勋）于多日激战后相峙于临沂保卫战，第五十九军于3月12日抵达临沂西郊后，在13日至17日，与24日至30，会同第三军团庞炳勋的部队两度与日军第5师团展开战斗，最后第5师团被迫往东北撤退。临沂一战阻隔了日军第5师团与第10师团（师团长矶谷廉介），使之无法合流