史上最为惨烈和顽强的防御战之一。张自忠将军甚至将指挥部一再前移，数次亲临火线督战，官兵们目睹军长如此悍不畏死，士气高昂至极，高喊着“誓与阵地共存亡”，用血肉之躯抵挡着日军的飞机、大炮和坦克的联合冲击。临沂城下，尸山血海，但中国军队的阵地巍然不动，硬生生将骄狂的板垣师团死死钉住，确保了台儿庄主战场绝对的侧翼安全。
这些外线的殊死奋战，如同不断拧紧的巨大铁钳，让深入台儿庄的濑谷支队感到前所未有的孤立和压力。其后勤补给线变得岌岌可危，弹药、粮食、药品开始出现短缺，援军望眼欲穿却迟迟不至，日军官兵的士气不可抑制地出现了下滑和焦虑。
在台儿庄核心战场，感受到外界变化的中国军队，开始尝试着伸出反击的触角，试探日军的虚实，并重拾进攻的信心。
西月三日，得到极少量兵员和弹药补充的孙连仲部，在台儿庄寨内精心组织了一次团级规模的反击。士兵们如同暗夜中的猎豹，悄无声息地接近日军占据的几处院落，然后突然投出密集的手榴弹，伴随着怒吼发起冲锋。经过短促激烈的白刃战，成功夺回了前几日丢失的几处关键街垒和房屋。虽然战果不大，但意义非凡——它标志着守军从纯粹的、绝望的被动防御，开始转向有限的、带有主动意识的出击！胜利的消息迅速传遍残破的阵地，极大地提振了幸存官兵的士气和必胜的信念。
同日，程廷云命令第26军南线独9旅一个补充团和101师301团对当面之敌发起战术反击。这一次，他决心检验部队的真正攻坚能力。军属炮兵团和各师属炮兵营进行了长达半小时的精密徐进弹幕射击，炮弹如同犁地般层层覆盖日军前沿阵地。炮火延伸的瞬间，步兵在十多辆坦克（以t-26和维克斯坦克为主）的首接引导和掩护下，向日军盘踞的邵庄以南几个外围村庄发起了多路突击。
“各车注意，保持队形，步坦距离五十米！优先摧毁机枪火力点和炮兵观测点！”程廷云在坦克电台中不断呼喊。 “步兵跟上！注意两侧，清剿反坦克手！”前线营连长声嘶力竭地命令。
战斗异常激烈。日军虽然兵力受损，但战斗素养极高，抵抗依然顽强。他们利用村落的断壁残垣和巧妙构筑的火力点进行狙击，并多次发起小股反冲锋，试图用炸药包和集束手榴弹摧毁中国坦克。第26军的步兵们则展现了严酷整训的成果，以娴熟的战术动作相互掩护，在坦克火炮和机枪的强大火力支援下，逐个清剿日军据点，爆破坚固房屋。
经过数小时残酷的逐屋争夺，第26军成功攻克了目标村落，歼敌西百余人，迫使其前沿阵地向后收缩了数公里。此战，第26军步、炮、坦协同作战的能力得到了实战的严峻检验，虽然暴露出一些配合上的问题，但整体表现远超一般国民党部队，极大打击了当面日军的嚣张气焰。被俘的日军士兵面带惊恐地称中国军队的坦克部队为“无法阻挡的钢铁洪流”。
西月西日夜晚，台儿庄战场迎来了一个相对宁静却无比压抑的夜晚。枪炮声零星响起，但这种反常的寂静之下，却涌动着即将毁灭一切的火山熔岩，双方都在为最后的决战积蓄着力量。
在各个级别指挥所里，灯火通明，电话铃声、电报声、参谋人员急促的脚步声和低沉的命令声此起彼伏，彻夜不息。各级指挥官都在进行最后的推演、部署和动员。大量的弹药、急救包、食物被民夫和士兵们肩挑背扛，源源不断地送上前线掩体。士兵们默默地擦拭着手中的步枪、机枪，检查着刺刀是否锋利，手榴弹的拉环是否顺畅，许多人在微弱的油灯下，用粗糙的手指和铅笔，在纸条或家书的背面，写下最简单的遗言，然后郑重地按上红手印或留下私章。
程廷云在第26军前进指挥部，召开了战前最后一次作战会议。所有团长以上军官到场，人人面色凝重却目光坚定。程廷云站在一张铺满地图的桌子前，目光如电，扫过每一位同生共死的袍泽。
“诸位，”他的声音沉稳而蕴含着爆炸性的力量，“明日拂晓，总攻即将开始！李长官决心己下，要将濑谷支队这颗毒牙，彻底砸碎在台儿庄！”
他走到地图前，用红蓝铅笔清晰地勾勒出各师的攻击路线和目标：“我26军的任务，是从南线及东南方向，担任主攻矛头！第一步，必须迅速突破当前日军防线，夺取刘家湖、三里庄等外围要点；第二步，向台儿庄寨垣推进，与孙总司令寨内部队里应外合；第三步，彻底分割切断濑谷支队各部之间的联系，最终协同友军，将其分割围歼！”
他详细强调了步炮协同的时机、坦克使用的注意事项、各部队之间的结合部保障，以及与右翼孙连仲部、左翼汤恩伯军团各部的分界线与联络方式。
“此战，关乎台儿庄之胜败，关乎徐州之安危，更关乎全国抗战之信心与前途！”程廷云的声音陡然提高，握紧的拳头重重砸在桌子上，“我26军，自南京血火突围，于阜阳卧薪尝胆，重获新生，台儿庄初战小试锋芒，为的是什么？就是为了这最终的、决定性的雷霆一击！望诸位牢记军人天职