台儿庄战役示意图。

此时，驻守在临沂的是原西北军庞炳勋第40军团。虽称之为军团，其实下辖不过两个旅，而且枪支陈旧，兵力不足万人。

在接到命令之时，年逾花甲的庞炳勋向第五战区司令长官李宗仁“诉苦”：我部名为军团，实际只有5个团，枪支陈旧，子弹奇缺，“中央”还严令裁撤1团。怎能打仗？

李宗仁当即与军令部交涉：庞部编制不变，并补足所欠粮饷，又很快给该部补充枪支弹药。

“为国效力，万死不辞”，庞炳勋很感激，立即率部奔赴临沂，进行阻击，终因装备过差，伤亡过半，渐感不支。

第五战区虽有10个军、20个师，总计16万人的兵力，但是当时徐州南线尚未安定，李宗仁将可用之军大部派往淮河拒敌，此时手中已无兵可用，只能急调张自忠第59军驰援。

张自忠抗战初期，因在北平与日军周旋，蒙受汉奸冤名，淮河一战，张自忠力挫日军立下战功，此时正求战心切，恨不能与日军决一死战。

在临沂固守的庞炳勋听说有援军前来，大喜过望，但得知李宗仁所派的是张自忠时，庞炳勋心里顿时凉了半截。