州防務面積大，兵力不夠，要求河南的第一戰區湯恩伯軍團調往徐州增援。蔣介石滿口答應。

李宗仁送走了蔣介石，靜下來細心地考慮。他覺得有很多人說龐炳勳的不是，這絕對不會是憑空捏造出來的。再說，蔣介石為了守臨沂的事，特地從武漢飛到徐州，也不會是瞎操心。想到這些，他越來越覺得不放心。於是，他拿起電話筒，接通了龐炳勳的電話，瞭解臨沂的敵情。龐在電話中告訴他，敵人的先頭部隊已到達蒙陰，估計兩三天後要與在沂水、諸城、莒縣的沈鴻烈部交戰，不久就會逼近臨沂。龐炳勳還說他對臨沂保衛戰充滿信心。

聽了龐炳勳一番話，李宗仁也就放心了。

龐炳勳部雖然名義上稱軍團，那只是個空架子，這是個小軍團，只有第四十軍一個軍，第四十軍也只有第三十九師一個師，第三十九師也只有第一一五旅、第一一六旅兩個旅，加上炮、工、輜、通各營及軍屬通訊營、騎兵連、手槍連，合計不過1萬餘人。因此，龐炳勳也只有兩個旅的兵力而已。但他的防線卻從黃海邊的日照至津浦路的滕縣，大約800裡寬。這麼寬的防線，兩個旅的兵力是不夠的。所以，龐炳勳當時的部署只是守重點，把兵力集中在臨沂附近，先頭部隊佈防在臨沂以北的青駝寺、葛溝一線。

2月24日，日軍2000餘人進攻臨沂東北的沂水、諸城、莒縣，沈鴻�