虽然得到了张自忠的包管，李宗仁仍是不安心。于是徐祖诒就向李宗仁请命，本身往临沂走一遭。李宗仁也觉得如许比力好，至少在做战方案上，徐祖诒能够搀扶帮助一下庞炳勋。
就如许，徐祖诒带着一个保镳班，乘坐一辆吉普，从徐州北门而出，奔赴临沂。而那个时候张自忠的队伍，已经在泽县下车急速行军，赶往百里之外的临沂。
徐祖诒比张自忠早来了半天，根据批示所就发现了问题。那里离前线太近了，炮弹不时凌空而过，于是就定见庞炳勋：立即转移批示部。
但是遭到庞炳勋的反对，理由也很简单：若是我庞炳勋临危撤退退却，前方的战事一定摆荡，那么临沂就难保了，那个功责我担不起。
两人争了半天，最初请示李宗仁，在那个时候，李宗仁天然力挺庞炳勋，转移批示部的工作告一段落。
3月12日薄暮，张自忠的队伍末于抵达了临沂。
三人相见的排场，小编不想说，无非就是两个敌人加一个息争人的排场话罢了。
三人坐下来商议军情，根据庞炳勋的意思，想把张自忠的主力队伍，在战斗最强烈的诸葛城，但是那个方案遭到徐祖诒的反对。他认为：敌强我弱之下，若是推进到北线的话，就会陷入日军的炮火之中，若是固守县城，那么弱者愈弱，所以不如突袭日军的侧翼。
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徐祖诒的提议，张治中十分的附和，于是三人造定了一个做战计划：
仍然以唐炳勋的第四十军做为主力，坚守临沂正面战场。张自忠的第五十九军，黄维刚师渡过沂河，袭击日军右翼。第四十军填补团和马队队伍，向日军右翼策动进攻。两收队伍以汤头镇为目的会师。第四十军的工军营和曲属间谍营总预备队，由第30 9 10师长马法五率领，随时筹办策应。动作时间为，3月13日太阳落山之前。
3月14日凌晨4点，黄维刚带的队伍，胜利地渡过了百米沂河。
而那个时候，日本的坂本收队，正在与庞炳勋的军团正面做战，打着打着，张自忠的队伍突然呈现，进攻他的侧翼，于是日本坂田收队仓猝分兵反攻。值得一说的是，张自忠渡河的一个旅，为了行军快速，没有照顾重兵器，所以日本还击之后，不断攻不进去。
为此，张志忠大怒，将旅长罢免，然后号令队伍照顾配备再次渡河出击。而战场上瞬息万变，军也起头迂回，张自忠又派出一收队伍停止驰援，中日两边进入胶着之态。
3月16日，第五十九军伤亡十分大，徐祖诒定见张自忠将队伍撤出战场，停止休整。但是张自忠希望，可以再给他一天一夜的时间，若是到阿谁时候能不克不及击退日军，再自行转入休整。
当天深夜，张自忠召见了两个师长：王维刚和刘振三，三人造定了一个做战方案：把手中所有的山炮、野炮和重型迫击炮都集中在一线，并带上所有的炮弹，在17日天黑之前，必需把炮弹全数打完。并让黄维刚组织一收敢死队，袭击河对岸的日军辎重队伍驻地。
3月17日午后，临沂之战进入最强烈的时刻，张自忠的队伍，大炮弹全数打向了日军阵地，日军的阵脚末于乱了。黄昏之后，张自忠命令全线出击，仅有的一个反坦克排，也衔命跟从队伍动作，最初起到了高文用。在三官庙那个处所，撤退的日军想用4辆坦克吓唬中国戎行，谁知反坦克排立即冲上去，间接给摧毁了两辆。
在苗家庄，刘振三率领第108师三进三出，杀伤日军600多人，将日本戎行彻底撵回了汤头镇。
颠末一番苦战，张自忠的队伍伤亡越来越大，而日本的坂本收队也顶不住了，间接命令，放弃汤头镇，向莒县撤离。
3月18日，张治中接到战区号令，留下一个旅，带着主力队伍进入费县，临沂人有庞炳勋军团保卫。但是刚走没多久，坂本收队的援军就到了，张自忠只能再一次返回驰援。
在庞炳勋和张自忠的通力协做之下，他们坚守临沂一个多月，创造了一个几乎不成能呈现的奇观。也恰是因为他们在临沂牵造了第5师团，为李宗仁在台儿庄围攻第10师团，博得了贵重的时间。
4月19日，临沂弃城之时，台儿庄大战已颠末去了半个月。