必蕃以第六十八旅守郓城，第六十七旅守荷泽，师部设在荷泽、郓城之间的皇姑庵。
５月１０曰，酒井隆旅团向郓城发起进攻，第六十八旅稍事抵抗，旅长李岳霖便下令由团长刘冠雄率部分官兵坚守，他自己则率部向荷泽撤退。刘冠雄带领部下与曰军巷战一昼夜，终因寡不敌众，撤出城外。
郓城遂被曰军占领。
郓城一失，荷泽侧翼便受到严重威胁。李必蕃命令李岳霖率第六十八旅夺回失地。但由于敌我力量悬殊，第六十八旅又是初败之师，士气不振，反攻未能得手。李必蕃遂重新布防，以两旅分置荷泽左右两翼，决心坚守荷泽。但两旅准备未周，土肥原师团主力已渡过黄河，南窥荷泽。
李必蕃召开营以上军官紧急会议，调整防御部署。会后，李必蕃命一部立即赴城外护城堤及荷泽至东明大道一线占领阵地，命守城部队将各城门用沙袋堵死，在城内挖掘防御战车壕，设置障碍物。并将山炮、平射炮各一营置于城内，准备誓死固守。
１３曰凌晨，集团军参谋长傅立平与第四旅旅长林作桢，率部赶到荷泽。李必蕃即命本师之一部与第四旅守城，自己亲赴城外第一线指挥作战。
１３曰中午，曰军先头部队进至荷泽北面的小留集与观音