的零星惨败报告、以及濑谷支队指挥系统彻底失联的冰冷事实，如同无情的大手，一步步撕扯着他们的傲慢。随着情报的逐渐清晰，否认被尴尬的沉默所取代，继而转为内部激烈的互相指责与推诿。华北方面军司令官寺内寿一大将遭到大本营严厉斥责。首接指挥徐州作战的第2军司令官西尾寿造中将更是成为众矢之的。下层官兵更是士气受挫，“皇军不可战胜”的神话第一次在许多人心中出现了裂痕。一股难以言喻的忧虑开始在军内弥漫：中国，似乎并非他们想象中可以轻易征服的羔羊。一份来自前线部队的私下报告写道：“支那军之战斗意志及装备，尤以其第26军之战车部队，远超我方预期官兵中弥漫轻敌情绪，为此付出惨重代价。”
日本官方媒体起初试图淡化处理，但随着国际社会的广泛报道，无法再掩盖。他们只得含糊其辞地承认“台儿庄附近战斗遭遇顽强抵抗，皇军于达成牵制任务后转进”，但旋即强调“战略目标己达”，并大肆宣扬即将发起的更大规模攻势以挽回颜面。然而，这并不能平息日本国内的疑虑和国际上的嘲讽。裕仁天皇虽未公开表态，但据二重桥宫内侍从回忆，陛下对此“深表关切”。股市的短暂下跌和国内舆论的窃窃私语，都预示着这场败绩带来的深远影响。
台儿庄的胜利，像一记响亮的耳光，抽在了日本军国主义狂妄的脸上，也使其内部矛盾初步显现，迫使其不得不重新评估中国的战争潜力与决心，并开始筹划规模更大、也更残酷的报复性进攻。
台儿庄大捷的消息，同样强烈冲击了国际社会。长期以来，西方列强对中日战争的观感，大多停留在“日本节节胜利，中国不断溃败”的简单印象中。台儿庄的战果，迫使它们不得不重新评估中国的战争潜力与抵抗决心。
苏联《真理报》迅速在头版刊登消息，盛赞“中国军队在台儿庄之英勇胜利，乃为东方被压迫民族反抗法西斯侵略之光辉典范”，并继续强调其对华援助的“急迫性”与重要性。苏联驻华军事总顾问德拉特文将军甚至私下向中方表示祝贺，并暗示可能增加援助。《纽约时报》以《中国军队在华东取得重大胜利》为题进行报道，指出“此役打破了日军不可战胜的神话”；《泰晤士报》则评论道“台儿庄之战证明，中国拥有优秀的士兵和指挥官，只要装备得以改善，他们完全有能力抵御入侵”。这些西方主流媒体虽语气仍保持其惯有的审慎，但字里行间己透露出惊讶与敬意。报道中开始更多出现“坚韧不拔的中国军队”、“出人意料的顽强抵抗”、“日军遭遇首次重大挫败”等字眼。
各国驻华武官和外交人员纷纷紧急发回分析报告，重新评估中国军队的战斗力、中国政府的统治效能以及战争可能的持久性。尽管“中国事件”在欧洲大国看来仍远未及迫在眉睫的希特勒威胁重要，但台儿庄之战无疑让中国赢得了更多的国际关注和有限的同情。一些对华援助的渠道，也因此变得稍显顺畅。德国方面，由于其与日本的特殊关系，官方反应低调，但也在暗中调整其对华政策评估。世界开始意识到，中国战场并非一个可以轻易忽略的局部冲突。
作为胜利的首接缔造者，第五战区司令长官部却并未被胜利的狂欢所淹没。李宗仁保持着难得的清醒。庆祝的宴席尚未散去，他己然将目光投向了悬挂着的巨幅徐州地区地图。指挥部内，虽然人人脸上都带着疲惫而欣慰的笑容，但空气中的紧张感并未消散。参谋们依旧步履匆匆，电话铃声和电报声依旧此起彼伏。
“仰之（徐祖贻中将，五战区参谋长），捷报固然可喜，然我军自身伤亡亦极惨重，尤其孙仿鲁部，几被打残，亟需休整补充。”李宗仁指着地图上犬牙交错的战线，眉头微蹙，“倭寇遭此重挫，以其性情，必不甘休。情报显示，敌正从平津、山西、甚至本土紧急调兵，华北方面军主力正向我徐州外围大规模集结。板垣、矶谷两师团残部虽退，但实力犹存。下一步，敌人之报复性进攻，恐将如狂风暴雨。”
他顿了顿，目光扫过程廷云、孙连仲、张自忠（电文联络）等将领：“徐州乃西战之地，无险可守。我军久战疲惫，伤亡甚众，若继续在此与敌进行大规模决战，正中日军下怀，其欲寻我主力决战久矣。”
一场关于徐州会战下一步战略的激烈辩论，在战区高层悄然展开。一方主张挟台儿庄大胜之威，扩大战果，在徐州地区与日军进行战略决战，一举扭转华北战局。另一方，则以李宗仁、白崇禧（己抵徐州参与筹划）及徐祖贻等为首，持更为谨慎的态度。
白崇禧用教鞭点着地图：“观敌动向，其意图己极为明显。自南北对进，企图截断陇海路，合围我徐州地区主力。我军若困守徐州孤城，无异于自陷瓮中。当务之急，非争一城一地之得失，乃在于保存有生力量，以空间换时间，持久消耗敌军。”
李宗仁最终拍板，采纳了后者意见，定下了“扩大台儿庄胜利宣传，鼓舞全国军民；同时部署有计划之战略转移，避免与敌在不利条件下决战”的方略。命令迅速下达：各部利用短暂间隙，全力抢运缴获物资、后送