、济宁地区与曰军会战。第三阶段是在徐州附近进行战役决战。
决战的作战指导是‘以极少数部队据守核心，以战区全力之大部’在津浦路两侧开展游击攻势作战，侧击敌人。但是由于韩复榘的不战而退，使这一符合持久消耗战战略的作战计划流产。在第五战区兵力远未集结之前，曰军就深入济宁、邹县之线。
为了遏制曰军的前进势头，我第五战区又采取了‘以攻为守’的作战指导，发动鲁南反击战，令孙桐萱第３集团军反攻济宁、汶上，令孙震第２２集团军反攻邹县、两下店。由于我军缺少攻坚必须的强大火力，对装备精良，有飞机、坦克支援，并占领据点的曰军进行攻坚战，实在是力不能及，难以成功，很快即被曰军击败。曰军乘势进击，战局迅速发展至作战计划中第三阶段的形势。
台儿庄战斗，我第五战区基本上是按照第三阶段计划，以攻势防御的思想指导作战的：令孙第２集团军坚守阵地，从正面吸引和消耗敌人；令孙桐萱第３集团军向东、向南出击，切断津浦路并南下至枣庄地区敌人；令主力兵团——汤恩伯第２０军团迂回至向城、兰陵及抱犊崮一带。这一方面切断曰军矶谷第１０师团与板垣第５师团的联系，一方面对进攻台儿庄的曰军实施强有力的侧背攻击