了临沂外围的沙河等地。至3月17日，国军成功击退日军，在第一阶段交战中，第59军则伤亡超过6000人。
第二阶段.3月18日，李宗仁依据庞炳勋所汇报的战况，判断日军伤亡较大，应无力对临沂立刻再发动大举进攻，而此时，台儿庄正面的津浦铁路形势趋于紧张，于是便令张自忠留下一个旅协助庞部防守临沂，率主力于20日夜向费县转移。然而此时日军却补充了兵力4000人后于29日再次向临沂发起进攻，庞部第40军兵力单薄，日军发起勐攻后国军节节败退，庞炳勋因此向蒋中正请求援兵，于是26日张自忠急行军前往