李宗仁判断矶谷上一次战役占了上风，肯定会骄狂不可一世，一定不会等待蚌埠方面的援军就进行北进，便会直扑台儿庄，以期一举而下徐州，夺取打通津浦路的功。所以，李宗仁便决定设一个圈套，请其入瓮。
于是，他命令汤恩伯第20军团的2个师让开津浦路正面，诱敌深入，待矶谷直扑台儿庄后，再回头偷袭敌人的后方，与孙连仲一起将敌人围歼。
后来，事态的展也正如李宗仁所预料的那样，敌人从滕县南下，根本不顾汤恩伯的军队，直扑台儿庄。敌军的总数约有3万人，七八十辆坦克，百余门山野炮和重炮，重轻机关枪更是不计其数。3月23日，矶谷军冲到台儿庄北泥沟车站，徐州城内已经可以听见枪战声，至此，台儿庄会战正式打响了。
24日，矶谷师团在飞机、坦克和大炮的掩护下向台儿庄起了近乎疯狂的进攻。为了守住徐州，中国军队在台儿庄奋起进行反击，双方展开了激烈的巷战、拉锯战，阵地犬牙交错，尸体塞巷断路，整个台儿庄充满了枪炮声和喊杀声。
24日，日军与中国守军第2集团军第31师展开了激战。在狭小的作战区域，中国军队和日军开展了激烈的拉锯战，战争场面可以说是惨烈悲壮至极。日军进攻不久，一部就迅速突入台儿庄东北角，但是被顽强的守军击退。27日，濑谷支队主力一部突入北门，第31师与日军展开拉锯战，由于日军的进攻迅猛和残酷，守军伤亡极其严重。
没过多久，日军开始不断增加兵力，从峄县调来了增援部队4000多人。28日，日军攻入台儿庄西北角，意为谋攻西门，从而实现其切中要害的阴谋：掐断中国守军第31师师部与城内的联系。31师师长池峰城指挥所部以强大炮火去压制敌人，并组织数十名敢死队员与敌人进行肉搏。
敢死队员在进行突击
31日，中国守军将进入台儿庄地区的濑谷支队完全包围。而这个时候，坂本旅团由临沂转向支援台儿庄，到达向城、爱曲地区，侧击第20军团。该军团即命第52军和刚到的第75军围攻坂本支队。激战了数日，八路军给予日军重创，使其救援濑谷支队的计划落空。
最后的命令
战争过了三天，在4月3日，李宗仁下达总攻击令。此时台儿庄孙连仲部守军已经伤亡殆尽，台儿庄四分之三的地盘已经被日军所占据。孙连仲在4月5日直接与李宗仁通电话，要求把部队暂时撤到运河南岸。
李宗仁深刻知道孙连仲部守军的处境是何等的艰难，而且又是何等的悲壮，但是李宗仁更清楚，台儿庄守军与日军在激战的重要性，他估算着汤恩伯军团第二天中午可赶至台儿庄北部，因此鼓励孙连仲说：“敌我在台儿庄已血战一周，胜负之数决定于最后5分钟。援军明日中午可到，我本人也将于明晨来台儿庄督战，你务必守至明天拂晓。”孙连仲深知台儿庄对整个战役至关重要的价值，以及李宗仁对此次战役胜利的信心，坚决地表示：“我绝对顺从命令，整个集团军打完为止。”
就这样，为了夜袭日军，李宗仁下命悬赏10万元，组织一支敢死队。4月5日午夜，敢死队分组向敌出袭，冲击敌阵。他们个个精神异常振奋。经过数日血战，被敌所占的台儿庄各街，竟在短短不到一个小时时间内，一举夺回了四分之三。
同时，第52军、第85军、第75军在台儿庄附近向敌展开了猛烈攻势。汤恩伯的第20集团军由东向西，第2集团军和第3集团军由北向南，大举反击，对日军形成了合围之势。
6日，两军胜利会师，形成对日军的内外夹攻之势。张金昭的第30师收复了南洛，切断了敌人的后路，黄松樵第27师向台儿庄以东出击，敌仓皇向西北退却。第31师向城内敌人反击，濑谷支队力战不支，向峄县溃逃。
4月7日，中国军队内外进行夹击，对逃跑的日军迅速追击，日军在夹击之下溃不成军，抱头鼠窜。就这样，中国军队经过20余天的浴血奋战，终于取得了台儿庄战役的胜利。日军“三个月灭亡中国”和“日军不可战胜”的神话也随之破灭。
◇知识拓展◇
台儿庄战役的中方指挥官李宗仁
李宗仁（1891～1969）广西临桂人，汉族，字德邻。黄埔军校南宁分校总负责人，国民党高级将领，军事家，中华民国副总统、代总统。
李宗仁早期概述早年就读于临桂县立两等小学，后入桂林省立纺织习艺厂当学徒。1908年 考入广西陆军小学第三期。1910年10月 加入同盟会。1912年考入广西陆军速成学堂。1913年秋毕业后，到南宁将校讲习所任准尉见习官、少尉、中尉队附。
1916年 5月 任滇军第四师第三十四团排长。后转入桂系陆荣廷部，任护国军第二军第五旅排、连、营长，参加护国战争、护法战争和粤桂战争。1921年，任少营长的李宗仁争取十多个连队和他一起退到六万大山的玉林地区，整军经武，伺机而动。