中国最高军事当局令第五战区集中兵力于徐州附近,准备再次聚歼日军。日军改以部分兵力在正面牵制对方,主力向西迂回,企图从侧后包围徐州,歼灭第五战区主力。4月18日,日军第1o、第5师分别从山东峄城(今属枣庄)和临沂西北的义堂地区南进,对守军第2集团军和第2o、第3军团及第27军团第59军实施牵制性进攻。守军顽强抗击,至月底,将日军阻止在韩庄、邳县(今邳州)和郯城一线。5月5日,日军开始从南北两个方面向徐州西侧迂回包围。在南面,第9、第13师从蚌埠地区分别沿北淝河、涡河西岸北进,至13日,陷蒙城、永城(属河南)后,向江苏萧县、砀山(今均属安徽)进攻;第3师由蚌埠进入大营集地区,向宿县(今5a8宿州)进攻。在北面,第16师由山东济宁渡运河,至14日,连陷矍、单县、金乡、鱼台后,向江苏丰县、砀山推进;第14师从河南濮阳南渡黄河,陷山东菏泽、曹县后,直插河南兰封(今兰考);同时,第1o师将韩庄、台儿庄地区的作战交由第114师接替后,在夏镇附近渡过微山湖,向沛县(属江苏)进攻。5月中旬,前方越来越惨烈的战报不断传到武昌国民党军委会蒋介石的案前,徐州突然面临的严重危机,使他那因台儿庄的胜利冲得有点晕乎乎的大脑一下冷静下来。蒋介石突然意识到:日军的意图是要围歼徐州中队主力。若徐州那5o个精锐师被日军吃掉,我还抗什么战?蒋介石立即叫来何应钦、白崇禧、陈诚等人一块研究策划。日军的企图已经暴露,再死守徐州已不现实,何应钦等人亦主张赶紧突围决定放弃徐州。蒋介石口授给李宗仁的十万火急电令:
第5战区司令长官李宗仁:军委会着令你部力避决战,撤离徐州,火速突围。
一、顾祝同第24集团军在苏北,第69军及海军6战队在鲁中南原地坚持抗战。
二、刘汝明第68军为全军后卫,掩护主力转移。
三、第5战区其余各部,立即向豫皖边区突围……
16日,第五战区命令各部队分别向豫、皖边界山区突围。中队且战且退,阵形不乱,按部就班地向西、向南撤退。日军阻一处,中队冲一处,无所不破,大军向河南南部及湖北北部集结,各路都相继冲出重围。为避免与优势之敌作消耗战,当各路敌军向徐州步步合围时,李宗仁令所部各路守军,作稍事抵抗后,即相机撤向山区、湖沼地区,进行“化整为零”的游击战,与敌人纠缠了月余。5月18日黄昏,李宗仁与?a8す俨抗俦挥o嗽?oo余人,乘夜色经宿县、蒙城,越过敌之包围圈移驻潢川。留守徐州城的刘汝明部在萧县一带伏击日军第9师团,对日军造成重大伤亡。日军见中队大部已走,企图于徐州城围歼刘汝明部。刘汝明部佯作死守状,及见各路大军撤尽,根据蒋介石的命令,放弃徐州城,巧妙地跳出日军数十万大军的重围,安全转移。敌军不但没有击溃刘汝明部,甚至连一个上尉也没有捉到。日军的华中派遣军的13师团一路杀来,发现李宗仁唱了一出空城计,又令一心想争功的华北方面军大感挫折,日军伤亡了万余人的代价,得到了一座空城。5月下旬,各路大军按命令的路线,全部安全撤抵皖西、豫南地区。日军沿陇海铁路西进,6月6日占领开封。为阻止日军前进,蒋介石9日下令在郑州东北花园口附近炸开黄河大堤,河水经中牟、尉氏沿贾鲁河南泛。日军被迫向黄泛区以东地区撤退。会战结束。
此役,中队广大官兵英勇奋战,首先在南线将日军阻止在淮河南岸,打破其与北线日军会合的企图;继而在北线将东路日军击败于临沂地区,又将西路日军之右翼阻止在嘉祥地区,粉碎日军在台儿庄会师的计划。在台儿庄地区作战中,第五战区采取积极防御战法,以一部担任内线防御,另一部置于外线作战,攻防结合,灵活机动,获得大捷。随后,最高军事当局不顾敌强我弱的总体形势,调集大军在徐州附近,企图与日军决战,因而使会战在后期陷于被动。尽管如此,这次会战消耗了日军有生力量,迟滞了日军进攻速度,为部署武汉保卫战赢得了时间。
中方伤亡:1,庞炳勋第3军团截至3月26日,庞部已伤亡殆尽,庞炳勋致蒋介石密电称“总计战斗兵,现不满千人”。结合徐祖贻致李宗仁电“庞军兵力损失过巨…已失战斗力”,即便考虑到庞有5a8保存力量夸大伤亡的因素,按庞部战斗兵万人计,亦可约略看出庞部伤亡当在8ooo人以上。
2,张自忠第59军刘景岳和于麟章在回忆文中称,该军在最初三天(3月14、15、16日)的激战中,大量毙伤日军,但自身“伤亡也不下六、七千之多”。顾相贞证实此说,至17日晨,该军统计伤亡人数,“第三十八师自投入临沂战役以来,伤亡近四千人,第一八o师也伤亡了二千余人”。《山东省志.军事志》采信此说,称“至17日,(第59军)伤亡7ooo余人”。郭汝瑰《中国抗日战争正面战场作战记》一书亦采信此说,称“至17日上午,第59军已伤亡6ooo余人”。迨至21日临沂战役第一阶段结束,于麟章称“伤毙敌军约六千人…我军伤亡人数也在八千人”,顾相贞称第59军“伤亡官兵近九千人”。第59军战斗详报则证实了此数据,24日,再次增援临沂的第59军在城西北一带集结时,全军可战之兵仅有1.3万人,而该军一战临沂前却有战斗兵员2.1万人,减员8ooo。
通过下属单位的伤亡也大略看出第59军伤亡之惨重。原第38师第113旅旅长李致远在回忆文中称,仅在15-18日的刘家湖战斗中,“第二二八团原有两千余人,损失半数以上;第二二四团也伤亡近半数。”从3月14日至19日,59军成建制战死者计有第26旅第678团(团长崔振伦,在进攻朱陈镇战斗中,该团另有一营人牺牲过半)第2营,第113旅第226团第6、1o连,114旅227团第12连。时任第59军军部参谋处作战科少校参谋的王丕廉在回忆文中称:“经过三昼夜的激烈战斗,我方仅连长就伤亡一百余员,士兵伤亡五分之二”。
考虑到第59军伤亡过重,早在3月16日,徐祖诒即建议该军撤出战斗,转往郯城修整,被张自忠拒绝。
5a8;第2次临沂战役后,于麟章称第38师“减员万余人”,张自忠遂决定将该师合并编成一个旅,约千人,归军直接指挥。据18o师39旅参谋长杨遇春回忆文称,该旅“只剩下2oo多人,其余3ooo余人皆伤亡。”杨作为旅参谋长,提供的本旅战斗伤亡人数数据应该是可信的。