軍在臺兒莊的佈陣，缺乏真正的情報掌握，還以為只要日軍運用優勢火力狠打，華軍就會潰敗。蔣介石特別將將剛剛到手的一五五公厘巨炮以及反坦克炮，運到臺兒莊前線作戰，甚至出動空軍，炸射日軍（數量當然極其有限，巨炮只有九門而已，飛機也只出動了幾個架次），但是這對於華軍而言，幫助實在極大，因為華軍面對日軍優勢的火力與坦克的打擊，幾乎是束手無策的捱打，現在有了可以讓日軍遭到壓制的火力，士氣大振，華軍先後擊毀日軍幾十輛攻堅的坦克，因此得以守住臺兒莊的陣地。

臺兒莊的血戰，從一九三八年的三月二十五日，日軍第十師團進攻到臺兒莊陣地，進行到四月七日，日軍整個潰敗退出臺兒莊，總共是十三天十二夜的血戰。中、日兩軍在臺兒莊及附近的陣地之中，進行多重包圍與反包圍的廝殺，在臺兒莊內，更是到了逐街、逐房、逐門、逐窗的戰鬥，日軍幾度增援，曾經控制了臺兒莊四分之三的地區，並且一度準備渡過運河，衝向徐州，但是華軍拼死不退，孫連仲將軍親