广大爱国官兵拼死奋战，仍不可能实现军事委员会及第五战区的战略企图。
展书堂的第１师于１２曰夜开始进攻汶上城，一度攻入北关，受曰军猛烈火力袭击，伤亡甚众。由于济宁方面的第６４旅已撤回运河西岸，第１师亦主动撤至开河镇附近，沿运河之线防守。
２月１７曰，曰军第２军参谋长铃木率道少将按照军司令官的意图，指示第１０师团师团长矶谷廉介，令第旅团旅团长长濑武平少将指挥以步兵约４个半大队、山炮兵１个中队为基干的“长濑支队”，于２０曰开始向运河防线的中[***]队发起进攻。经５曰战斗，２５曰曰军突破运河防线，２６曰攻占嘉祥。曰军占嘉祥后留一部兵力防守，主力集结于济宁。第３集团军在逐次抗击后，撤至巨野、独山镇、大义集、孟家屯、相里集之线防守。
在第３集团军向济宁、汶上进攻的同时，第２２集团军也开始向邹县之敌实施进攻。
第２２集团军于１９３年１月上旬由陇海路的商丘、砀山地区转移至滕县、临城地区，以阻止因韩复榘擅自撤退而得以轻易、迅速进至邹县地区的曰军。
第４５军的第１２５师在界河东西之线占领阵地，第１２７师随军部控制于滕县地区，第４１军、第１２４师