第二百五十九节装甲部队抵达
8月11日，徐祖诒和张自忠率第59军从峄县急行军，于12日到达临沂城西地区，当日召开作战会议。两位军长统一认识后，由徐祖诒以第五战区司令长官的名义于13日下达了作战命令。
第59军以第38师附野炮第1营为左翼，于13日16时出发，先以1个营占领茶叶山，掩护师主力在石家屯、刘家湖、钓鱼台地区向东展开；第113旅、第112旅为第一攻击部队，进攻张家庄、白塔、沙岭一带敌人；第114旅为预备队，随师部位于刘家湖。第180师(欠第81旅)附山炮第1营为右翼，13日16时30分出发，至前安静庄、大小妾庄地区向东展开；以第26旅担任第一线攻击部队，进攻徐太平、亭子头一带的敌人；第39旅为预备队，随师部位于中安静附近。军部在进攻开始时位于朱潘村。
第40军的第39师以第115旅与第59军协同，向尤家庄之敌侧击，以第117旅向东、西旺一带之敌进攻。
14日4时，第59军各部强渡沂河，开始进攻，第39师在河西的部队亦同时向当面之敌进攻。第39师右翼第117旅进展顺利，击退当面之敌后进至东西旺庄、东西沙庄一线；左翼第115旅战斗终日，没有进展。第180师经激战后，于16时攻占亭子头，日军向南撤退。第180师跟踪追击，至15日，先后攻占徐太平、郭太平、大太平等六七个村庄。第38师进攻沙岭，遇到敌人的坚强抗击，激战两昼夜，仍无进展。16日拂晓前，日军增援兵力到达，转为反击，由沙岭从两个旅的结合部渡过沂河，向第38师后方崖头、刘家湖、苗家庄、钓鱼台之线猛攻，并以飞机十余架轰炸，当时南京范哈儿增援空军救援不急，致使地面国军多有损失，与第38师预备队第111旅激战于崖头、苗家庄地区，并攻占了船流、刘家湖。
张自忠根据当时的战况迅速采取措施，调整部署，命令第38师以有力的1个团加强茶叶山的防守，作为军的主要支撑点；令军部骑兵营由石家屯东渡沂河，向葛沟、汤头间出击，袭扰敌之后方；令进至河东的部队全部撤回河西，阻击渡至河西的敌人。双方在刘家湖一带展开激烈的肉搏争夺战，最终刘家湖失而复得者四次，崖头失而复得三次。茶叶山一度被敌占领，旋即夺回。至17日上午，第59军已伤亡6000余人，第一线作战部队的营长伤亡三分之一，连、排长已全部易人。
其实第59军在临沂战斗中，19日前已伤亡6000人以上。因其不属中央嫡系军队，为求援军，在会战中多夸大伤亡人数；当战斗结束后，又恐因部队减员太多被中央裁撤或缩编，所以又往往少报伤亡人数。8月19日14时张自忠向第五战区上报全军伤亡人数为3474人。据参加临沂战斗的第59军第3师第113旅参谋长刘景岳、第38师第112旅副旅长于麟章回忆，第59军两次临沂作战共伤亡1万人以上。至8月底，第38师由战前的15万人减至3000多人。张自忠将该师集中编为1个旅，由军直接指挥，多余人员由黄维纲师长集中到后方整补。第180师尚有6000余人，暂维持原状。
但该部队仍坚守阵地，顽强战斗。此时日军因伤亡甚众，亦已无力发动强攻。张自忠掌握战机，集中全力组织反击，于当日黄昏后，利用敌人得不到飞机支援而又不惯夜战的有利条件，向河西之敌发动进攻。激战竟夜，以逐屋争夺的肉搏战将渡至河西的日军击歼近半。在日军遗弃的尸体中发现有第11联队联队长长野佐一郎大佐、第3大队大队长牟田中佐及第9中队中队长等多名军官。又据在刘家湖所俘一等兵玉利陆夫说，这次沂河两岸战斗，第5师团坂本支队伤亡约3000余人。日军大部退向莒县，一部退至汤头。张自忠令第38师的第114旅向汤头方向追击，停止于汤头以南李家五湖一线。其余部队除一部沿沂河西岸、茶叶山一带警戒外，全部集结到刘家湖一带休整。沂河以东日军在其主力北撤后，亦向傅家池、草坡一带撤退，第39师进至书家庄(树沂庄)一线。
李宗仁根据庞炳勋18日24时所报关于临沂方面日军损失情况，报告称日军伤五千余，亡三千余，判断日军暂时无力组织大规模的进攻，而19日峄县失守，津浦路正面形势紧张，于是于20日电令第59军留1个旅协同第40军防守临沂，主力转进费县集结整顿后，乘虚向滕县南北地区，与由南阳镇附近渡河之第3集团军部队呼应，截击南下或北退之敌。张自忠留第114旅归庞炳勋指挥，自率军主力于20日晚开始向费县转移。22日接到蒋介石电令，改令以主力仍须与庞军团相协力肃清临沂当面残敌外，以约三至四个团经泗水进击曲阜方面，牵制敌人，但此时军主力已离开临沂。
日军坂本支队退至汤头之线后重新集结，经短时间整顿及补充后，于29日又开始转为攻势。第40军兵力单薄，又未能得到补充，在敌进攻面前节节后退。至22日，撤至临沂城东桃园、蒋家山、石埠岭、黄山既设阵地；第114旅撤至临沂城北石埠头、古城、小官庄之线。日军跟踪追击。庞炳勋急电蒋介石：“职军苦战月余，伤亡甚众，官兵疲劳，临沂危急”，请发援兵。此时第59军已集结于费县。蒋介石于23日9时电令张自忠，令其不必赴泗水、滕县，以整个军协力庞炳勋击灭临沂方面死灰复燃之敌，第59军遂于24日返回临沂古城地区。
25日，第40军桃园、三官庙左翼阵地被日军突破，退守九曲店一带。第59军急从第38师抽调3个团，于当日20时西渡沂河，向已占领桃园、三官庙之敌实施夜袭，收复了桃园，但三官庙未能攻下。26日全天，沂河两岸均在激烈的反复争夺战斗之中。至黄昏时，第59军在桃园的3个团出击受挫，复撤河西；古城一带的部队在日军猛攻下，为节约兵力缩短战线，亦退至十里铺、前后岗头线。临沂形势又趋紧急。庞炳勋电告蒋介石，称本军伤亡殆尽，总计战斗兵现不满千人。徐祖诒于26日15时亦电告李宗仁，庞军兵力损失过巨，已失战斗力，张军实力虽剩半数，而士气较前甚差，非有生力援军，临沂难守，祈早决定。李宗仁急调第57军第111师的第333旅及第20军团的骑兵团驰援。
就在徐州会战进入了一个新的关键点的时候，南京的浦口码头，却是来一支庞大的船队。
作为第七战区司令长官的范哈儿，亲自带着一群高级将领，在码头迎接这批船队的到来。
“这该死的降雨，如果不是为了躲避洪峰，起码可以提前三天抵达！”范哈儿身边新晋集团军司令长雷太鹏，很是不乐意的轻声抱怨。
“呵呵，来得早不如来得巧，现在赶紧装车投入徐州会战，也还是刚好能赶上。”范哈儿笑着对这个手下大将道。
雷太鹏在雨花台一战，不仅立下汗马功勋，也让他的名声，传遍了全中国。
即便是日军中，也盛传这位打仗不要命，极为血腥的雷师长。考虑到雷太鹏在雨花台立下的功勋，范哈儿在报请最高统帅部后，将他进衔中将，并且提拔为新七军升级而来的第7集团军副司令，实际代理司令，而自己这个老军长转职负责整个战区事务。
范哈儿并没有想让这位雷中将长期冲锋在一线的意思，但是这次对徐州的增援，却是不得不再次动用他。因为新组建的部队，范哈儿手下如陈兰亭、邓锡侯这个几个老将实在是指挥不了，他对于这支新部队的作战性能，甚至都无法在短时间内了解。
即便这支部队，采取了一边列装一边训练的方式，在抵达南京前，就已经于成都等地训练了有两个多月时间，但是这几位花了两个月时间学习怎么指挥的将领，却只有雷太鹏一人，最终通过了范哈儿的考核，升任为这支部队的直属指挥官。
而现在这支刚刚到港的船队，正式满载着那支新式部队的运输力量。
当船上下来的两个年青中校军官，一脸兴冲冲的跑到范哈儿等人面前，对着范哈儿就是一个敬礼：
“报告司令，第四师第
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