日軍此次調兵很不容易，可以說冒了很大的風險，如果作戰得勝，他們還可以重新打回去，把被八路軍游擊隊奪取的縣城奪回來，可如果再敗，估計日軍離開山東的日子也不會太遠了。
華北方面軍司令部高度重視此次魯中南會戰，作戰目標就是從“神鷹”最薄弱的臨城臺兒莊地區入手，威逼徐州，使濟寧地區的中國軍隊主力被迫回援，然後主力一舉攻下濟寧，和東面部隊形成兩支鐵鉗合圍徐州。
日軍的企圖並不難判斷，關鍵是對策，陳際帆和粟裕停止了根據地問題的爭論，全身心投入到戰事中來。當務之急是第三軍能不能守住濟寧和臨城臺兒莊一線，否則一切免談。
陳際帆的指揮部馬上忙碌起來，首先是命令鐘鼎城指揮第七第八兩個師死守濟寧兗州一線，爲後方部署贏得時間，同時，第三軍第九師和第三軍直屬部隊全部交給師長趙達源指揮，務必頂住日軍對臨城臺兒莊一線的攻擊。
南線其實有點像當年臺兒莊戰役的翻版，區別是鬼子無法對臺兒莊形成南北夾擊，而是集中近兩個師團和兩個精銳旅團在一個飛行大隊六十多架飛機的掩護下對兗州濟寧一線實施強大突擊。
日軍派出偵察機對濟寧後面的運河沿岸實施不間斷偵察，妄圖阻止裝甲部隊過河。
步兵兵分三路，27師團和獨立混成第8旅團組成左翼攻擊支隊，支隊長27師團長竹下義晴中將，共兩個步兵聯隊，五個獨立步兵大隊，一個山炮兵聯隊，和輜重部隊14000餘人，攻擊方向是由東平縣直接南下，迂迴濟寧後路，堵住守軍撤回運河；
中路由59師團和獨立混成第8組成攻擊支隊，支隊長59師團長柳川悌中將。其中59師團爲旅團四聯隊制師團，師團兵力24000餘人，加上這個旅團總兵力31000人。
右翼攻擊支隊由第9旅團組成，沿曲阜、鄒城直接向滕縣攻擊，切斷濟寧和難念臺兒莊地區守軍的聯繫
南線由110師團和獨立混成第5旅團組成，支隊長110師團長林芳太郎中將，總兵力22000人，攻擊方向就是臨城與臺兒莊地區，計劃得手後，直接向徐州地區挺進。
日軍集結了它在河北、山東甚至天津地區的全部兵力八萬餘人，400多門野炮山炮和100多輛裝甲車，在濟南機場航空兵上百架飛機的支援下，準備於7月11下午對“神鷹”發起最猛烈攻擊。
華北方面軍的部署就是想找“神鷹”主力進行決戰！岡村寧次沒有調動哪怕一個團的皇協軍，因爲實踐證明，皇協軍在“神鷹”面前只能是成事不足敗事有餘，用他們看住後方交通線和據點，對付八路軍和游擊隊還將就。
此刻“神鷹”總兵力還有十四萬餘人，但是有近三萬人都是後勤非戰鬥人員。濟寧守軍兩個師32000餘人，野炮八十多門。除了機槍、迫擊炮比鬼子好點外，沒有空中優勢，沒有坦克。南線23000人,有12門榴彈炮和三十多門野炮。
面對嚴峻的局勢，副總司令兼第三軍軍長鐘鼎城向陳際帆莊嚴請戰，老鍾在電報中詳細分析了敵我態勢，認爲這是一個巨大的機會，日軍把看家的兵力都使出來了，可總兵力還是不足，如果我們能用好手中的兵力，則打好這一仗還是可行的。
陳際帆何嘗不想如此？從總體實力上講，他遠遠比不上日軍，所以不可能像往常在安徽那樣穩紮穩打，因爲日軍絕對不會給他機會。日軍只需常常來騷擾自己，自己也經不起這樣的消耗。
所以，畢其功於一役是最好的。可談何容易？如果將第一軍，第二軍全部投進濟寧這個絞肉機，即使打勝，“神鷹”第一集團軍也完了，到那時日軍如果從武漢、南京同時向安徽攻擊，又怎麼辦？
必須另想辦法。
這種大型戰役，光靠指揮員一個人拍腦袋是不行的，參謀總部已經急調上百名參謀人員到徐州，輔助司令部決策，而高煥捷乾脆把他的情報處一起搬到徐州，準備打大仗！
鬼子當然不會給“神鷹”留下調兵遣將的時間，7月11日下午三點，南線的攻擊首先開始。
鬼子先派出獨立混成第5旅團直接穿插到臨城一線，盯緊在這一帶的第三軍直屬部隊，然後110師團向第九師駐地臺兒莊地區發起猛攻。面對日軍兇狠的炮火，趙達源不觸這個黴頭，他把自己的看家部隊用於臺兒莊正面，主力在臺兒莊前後成掎角之勢。
同時命令臨城的部隊不得擅自出擊，要他們緊緊咬住面前的部隊。
鬼子的炮火和飛機轟炸很猛烈，持續時間更長，半個小時的時間，臺兒莊前面的表面工事就被摧毀殆盡，25團在短短半個小時內就傷亡兩百多人，不過主要重武器還在。
黃雪濤團長在指揮部拿起電話給自己的營長們打氣：“人家西北軍一個師能守住臺兒莊，咱們是戰無不勝的‘神鷹’！人家用手榴彈和大刀片能守住，你們有迫擊炮和重機槍！我不要傷亡數字，我要臺兒莊！”
黃團長說得沒錯，他正面的110師團163聯隊以爲守軍和華北八路軍一樣，充其量只是戰鬥勇猛而已，但是皇軍不僅裝備佔優，而且戰鬥素質應該更強。163聯隊在炮火延伸後迫不及待地就在輕型坦克和裝甲車掩護下向25團猛烈攻擊。可他們錯了，25團有炮！正宗美國造75mm野炮，而炮兵陣地就放在運河後面，日軍第一波炮火攻擊並沒有找到。
163聯隊沒想到上來就被人家的大炮砸了一頓，他乾脆命令部隊甩開那些起火燃燒的廢鐵，一股腦兒向25團陣地猛衝。鬼子的進攻陣勢幾年下來並沒有什麼改變，軍政大學隨便一名新入學的初級步兵科學員都能倒背如流，所以日軍遭到了25團輕重機槍和迫擊炮的多重打擊。
第一波攻擊讓163聯隊很沒面子，丟下一百多具屍體後倉皇退下。
趙達源在望遠鏡裡看到自己的部隊在臺兒莊面前首戰不賴，感到很欣慰。不過鬼子這回更加瘋狂，三個步兵聯隊分別咬住了趙達源的三個師，而且此時日軍的炮火和飛機已經將地面完全壓制，第九師師屬炮兵12門野炮被炸燬三門後被迫在防空機槍的掩護下轉移。
這樣一來，臺兒莊地區的防守更加困難，往往是日軍的炮火剛剛延伸，後面黑壓壓的步兵就上來。不過，日軍還是再一次遭到第九師的兇猛還擊，他們沒有料到，自己面前的對手雖然不一定有八路軍勇猛，可步兵武器裝備絕對超過了日軍。鬼子精準的槍法沒有用，因爲“神鷹”這邊同樣有狙擊手，鬼子的衝鋒也很慘，因爲第九師專門裝備的MG通用機槍對付日軍簡直就像砍瓜切菜一般。
一個小時下來，“神鷹”陣地上那種攝人心魄的撕布聲（MG34）成了很多鬼子的噩夢。鬼子曾用了很多辦法對付這該死的機槍，可他們發現，這種機槍比起以前支那人使用的笨重的馬克沁重機槍要方便，轉移也更快，所以鬼子的襲擊沒有什麼效果。
110師團沒想到自己眼前這個一個師居然是一塊難啃的硬骨頭，兩個小時下來110師團三個步兵聯隊就戰損600多人。這樣的傷亡是這些將領所不能接受的，其實當年神鷹還是一個獨立師的時候，就敢挑戰日軍一個丙種師團，今天據工事而守，彈藥充足，有什麼好怕的。
“各部隊務必挺到天黑！”趙達源只是簡單下了個命令。
日軍必須利用白天的時間抓緊攻擊，否則到了晚上沒有飛機更難。接連幾次進攻，“神鷹”這支由壽縣保安團成長起來的部隊都以大無畏的精神硬生生頂住了，而且給日軍造成巨大殺傷，到下午六點過，日軍五次衝鋒下來只將陣地推進了三百多米，但是日軍爲了這三百多米付出了一千三百多人的傷亡。當然，第九師整個下午都在承受日軍陸空交叉火力的打擊，傷亡更大，一線防守部隊基本打殘，全師總傷亡超過兩千人。
110師團如此，獨立混成第5旅團的三個獨立步兵大隊也好不到哪兒去，第三軍直屬的警衛團將其餘部隊全部整編，變成了3000多人的部隊，打得這三個大隊的鬼子也是狼狽之極。
南線攻擊沒有想象中順利，12軍司令官有些意外，不過，他相信北線重兵集團的攻擊會更加犀利！
北線左翼攻擊支隊上來就和第三軍第七師兩個團在汶上地區展開殊死拼殺。儘管是熱兵器時代，可平原上能夠有所憑藉的還是城市，汶上是濟寧北大門，一旦失守，日軍將長驅直入抵達濟寧城下。
和南線相比，濟寧周邊的戰事更加慘烈。鬼子仗着兵力火力優勢，一上來就展開最猛烈的攻擊，妄圖利用陸空立體火力大量殺傷“神鷹”第三軍。
確實，任何部隊忽然暴露在日軍幾百門門山炮、野炮和上百架飛機的攻擊下，要想不付出代價是不可能的，只是第三軍的工事相對堅固，在日軍第一波攻擊下傷亡還算可以接受。
但接下來就是真正的考驗，離濟寧31公里的兗州成了真正的地獄。這裡是日軍攻擊之地，日軍中路集團集中3萬人意圖拿下兗州後，將濟寧守軍逼入背水一戰的絕境。鐘鼎城在這裡針鋒相對安排了第八師一個整師15000餘人。可是一交火便遭到日軍炮火的重大殺傷。
不過師長賀澤孟少將沒有求援，還沒有和日軍對陣，就是再多的人都沒有用。在第一線的22團，負責防守兗州外圍高家廟，一個小時內經受住十倍日軍的多次衝鋒，但是三分之一的士兵陣亡，九個步兵連長陣亡四人。而排長几乎換來一半。當然，日軍沒有討得了好，這個小時的攻擊中，鬼子第一次衝鋒就被滅了600多，十幾輛坦克被戰士的自殺式攻擊全部擊毀。緊接着在炮火後的第二次衝鋒中，許多看起來已經沒有什麼人煙的陣地仍然在鬼子衝上後被機槍掃倒。
鬼子以傷亡一千多人的代價佔領了高家廟外圍一線陣地後，還未來得及喘上一口氣，就被22團以迫擊炮爲掩護以一個連的兵力進行反突擊。日軍抵擋不住只能在陣地上拼起刺刀，結果硬生生地被這個連以傷亡過半的代價給趕了回去。
鬼子在高家廟攻擊受挫，便派出一個獨立步兵大隊渡過泗河迂迴，妄圖偷襲兗州，而另一個大隊則迂迴到西南邊的安丘府試圖包圍高家廟。這招果然毒辣，22團因爲兵力不足，只能派出作爲預備隊的一個連緊急增援安丘府。
賀澤孟得到22團求援時，狠了狠心，讓22團拼命頂住，因爲他手裡的預備隊也不多，仗纔剛剛開始，不可能投入。而兗州城外的各個外圍據點也在進行着最激烈的較量。
賀澤孟這個師前身是趙鳳藻的部隊，所謂上樑不正下樑歪，以前沒少幹壞事，可他們編入“神鷹”後，升格爲第三旅以後，在安徽的各次重要戰役爲自己的軍旗染上了最鮮豔的紅色，現在的第八師是第三軍響噹噹的頭號主力，軍長把自己的老部隊放在如此重要的位置，正是因爲他們能夠打惡仗，能夠頂得住！
第八師果然名不虛傳，雖然在泗河上未能發現鬼子一個聯隊的快速偷襲，可留守兗州的23團馬上在河岸邊增設防守，用各種機槍、迫擊炮硬是將這個獨立步兵大隊的鬼子壓死在河灘上，鬼子這個獨立步兵大隊傷亡過半後不得不在飛機的掩護下倉皇回渡泗河。（一個獨立步兵大隊700餘人）
相比之下，兗州西北方的安丘府陣地上更是慘烈。這裡的守軍得到加強後也只有兩個連，可他們要面對的是700餘人的鬼子！兩個連長一合計，採取將鬼子放進來打得戰術，以免這點可憐的兵力被鬼子炮火殺傷。
應該說，戰鬥雙方都是拿着日製三八大蓋爲主的部隊，唯一的區別在於基層部隊的火力，如果沒有重型火炮的支援，“神鷹”這樣的一個連單挑鬼子一箇中隊毫無問題。因爲兩個連各有一個支援火力排，大大增強了部隊在防守中的火力。鬼子傳統的對付國軍的戰術不奏效，他們在近處的衝鋒雖然快，可“神鷹”這兩個連的火力和射擊精確度都絲毫不亞於日軍，在近戰中輕鬆佔據上風。
鬼子對面的部隊不是缺少彈藥的游擊隊，更不是槍支不足的國軍雜牌部隊，而是本身裝備精良又繳獲了日軍大量裝備彈藥的“神鷹”精銳，更重要的是，這支部隊就是在同日軍一次次血戰中成長起來的，對日軍這種多年不變的戰術已經有了很強的應變能力。
所以包括日軍進攻路線，戰術特點都被牢牢掌握，這就註定了鬼子的進攻只能一次次吃癟。望着一大堆在衝鋒路線上屍體，這個中佐指揮官無奈停止了進攻。
安丘府如此，兗州外圍楚家窪到五里莊一帶24團也沒能讓鬼子討得了好去，戰鬥從下午四點一直打到天黑，日軍除了留下兩千多具屍體外，沒有任何實質性的收穫。
59師團師團長在指揮部大發雷霆，他萬沒想到自己集中三萬多部隊竟然不能前進一步，他命令夜間繼續攻擊。旁邊的參謀長趕忙提醒，說夜間攻擊不僅沒有飛機支援而且野炮的射擊精度也將受到影響。
可師團長柳川悌中將堅持要進攻，他說道，自從今年初編爲師團（前身是獨立混成第10旅團）一來，部隊一直被同僚視爲三流師團，今天他希望師團勇士們用戰績證明，59師團仍然是華北方面軍的一等一部隊。
下面的旅團長和參謀長們沒有任何怨言，一齊“哈伊”後戴上軍帽回到各自的指揮崗位準備夜間的進攻。
夜間進攻？鬼子還是沒有吸取白天的教訓，只是趁着夜色集結了更多的兵力準備強行攻擊。
兗州的部隊在精疲力竭中草草吃完晚飯後，躲在戰壕裡進行短暫的休息。
“咋了？想女人了？”一個班長問身邊哼着小曲的老兵。
“草，我還缺女人？”這個老兵猛吸一口香菸，“這仗打得，真他媽痛快！老子現在啥都不想，就惦記着鬼子什麼時候能上來，好讓我這把機槍再過過癮。”
一個嘴快的新兵還在有些緊張地不斷擦槍，老兵拿腳蹬蹬他，“你小子命真大，白天干掉幾個？”
“四五個吧！”新兵似乎更緊張了。
“行啊，”老兵很佩服地豎豎大拇指，“好好活下來，今後有的是鬼子讓你打！”
班長道：“這是鬼子的槍，每一支槍上面就是鬼子一條人命，也有咱‘神鷹’的英雄在上面，這槍上有咱‘神鷹’的魂，好好打，鬼子幹不過咱。”
“鬼子上來了！”話音未落，一枚榴彈就在戰壕前爆炸。
排長趕緊喊道：“擲彈筒死哪兒去了，他媽的還擊啊！”
59師團的大規模夜間進攻就在擲彈筒的掩護下開始了。陣地上煞那間槍聲大作，爆炸聲接二連三，槍口的火焰在夜間閃爍着耀眼的光芒，吐出一連串帶着曳光的子彈朝着來犯的鬼子高速飛去。
這次鬼子選擇的突擊地點是最薄弱的安丘府，已經打剩不到兩百人的守軍面對蜂擁而至的鬼子毫不畏懼，依託着九二式重機槍、MG通用機槍猛烈射擊，黑暗中鬼子的身影隨着槍聲忽隱忽現，然後有倒在地上。
“手榴彈！”連長大喊。
鬼子雖然趁着夜色漸漸靠近，還是被手榴彈鋪天蓋地砸得鬼哭狼嚎。
一個重機槍手打完自己的彈藥，看着漸漸向自己靠近的兩個日軍士兵大喊：“彈藥手，彈藥手！”不過他很快停止了叫喊，因爲他的彈藥手已經陣亡，重機槍手木然看了一眼，忽然撿起丟在一旁的步槍拉上槍栓就是一槍，一個鬼子應聲而倒，只是他在拉槍栓的時候這個鬼子忽然舉槍，他的班長眼疾手快，擡手一槍救了他一命。
整個晚上，鬼子都不消停，只是安丘府的壓力越來越大，賀澤孟師長終於投入了一個營的預備隊上去。
鬼子畢竟太多了，白天的恥辱激發了鬼子與生俱來的獸性，儘管沒有飛機的支援，鬼子還是不計傷亡地往上衝，一夜下來，“神鷹”第三軍各處防線的第一線陣地均告失守，防守陣地的守軍全部戰死至最後一人。
離濟寧40公里的汶上城外圍全部失守，部隊在汶上城內城外繼續防守。第七師尚長福少將在電報裡自清處分，鐘鼎城沒有處分他，因爲尚長福手裡只有兩個團6000人，能夠孤軍奮戰到現在，而且給鬼子造成大量殺傷，已經很不錯了。
到了第二天天亮時分，日軍中路攻擊集團又付出了三千多人的代價，佔領了高家廟、安丘府、等幾處陣地，22團組織多次反突擊未果，被迫全線退守兗州城下依託公路繼續堅守。
只有右翼日軍被鐘鼎城死死壓制在泗河南岸，沒有前進一步。
南邊的結果也沒好到哪兒去，日軍獨立混成第5旅團經過一晝夜激戰，攻到了臨城車站。不過他們絲毫高興不起來，因爲這一帶是鐵道游擊隊的地盤，當天夜裡鐵道游擊隊就將日軍輸送彈藥的火車乾脆利落地炸掉。
臺兒莊外圍的戰況尤爲艱苦，由於臺兒莊經過了幾年前的大戰，城牆已經無法抵禦日軍坦克重炮的轟擊，所以趙達源部只能依託臺兒莊外圍修築工事進行防禦，傷亡很大。
不過，總的來說，鬼子的攻擊鋒銳在一夜之間損失殆盡，當初的狂妄也因爲巨大的傷亡而收斂了許多。很多高級將領心存憂慮，照這樣的打法，即使能夠攻下“神鷹”防守的陣地又有什麼用呢？
在濟寧指揮部的鐘鼎城苦苦思索着，他知道依照陳際帆的脾性，這麼久還未通知他要拍援兵過來，肯定是在醞釀一場對鬼子的大戰。只是他沒有想到此刻總司令會以什麼樣的方式來解決問題。
知道他收到陳際帆讓他繼續堅守三天的電報後，他才興奮起來。照這種打法，估計還要不了三天，鬼子就得全線後撤。
原來，陳際帆和粟裕高煥捷等人緊急商議後，終於決定實施一項大膽的計劃！