攻克兖州是蒋百里的得意一笔，兖州曰军有多少人蒋百里、李宗仁都心里有数，从兖州到泰安的铁路公路都被中国空军和特工严密监控，在这段时间没有从泰安过来的曰军增援部队，而泰安到济南这条运输线被宋云飞和赵汉杰捣毁了，曰军想要增援只能步行前来，而这还要担心中国空军的轰炸。
这是徐州和上海的最大不同，上海曰军每当危急之时总能从海上得到支援，中[***]队的伤亡有三分之二与曰本海军有关。可徐州就不一样了，曰军在济南、大汶口、泰安等地的机场在中国空军的第一波攻击中就被摧毁，曰本空军要重新夺回主动权至少要有一个月的时间，在这期间天空属于中国。
杜聿明攻抵兖州城下之后，留下司徒非威慑兖州，主力向西斜插过去与蓝运东会合，封死了下元熊弥的退路。山冈重厚和寺内寿一都判断中[***]队的目的是下元熊弥，山冈重厚这才松了口气。可没想到这时蒋百里却突然发起对兖州的进攻。
张力辉在西，司徒非在南，而饶国华和蓝运东绕道北面，以奇袭方式消灭了城外部队，随即向城内发起强攻，山冈重厚本来就只有四千多人，抵抗张力辉和司徒非两个师的进攻已经非常吃力，无力抵抗从北面杀来的蓝运东和饶国华，经过苦战半天，蓝运东部的张灵甫团和夏阳林团从两侧突入兖州城内，随后张力辉和司徒非也突进城内，山冈重厚率两千残兵仓皇向曲阜败退，司徒非率部穷追不舍，在曲阜与山冈再战一场，山冈放弃曲阜向宁阳撤退，至此济宁城下的下元熊弥被彻底包围。
兖州失守的消息让下元熊弥如坠冰窟，四周的空气虽然依旧灼热，可下元熊弥的心中却比北海道的寒冬还冷，师团指挥部内的军官们集体失声，他们完全清楚这对他们意味着什么。
得到中[***]队攻击兖州的消息时，下元熊弥曾想向东突围，他从西南北线抽调部队，统统交给一零四旅团旅团长苫米地四楼。
苫米地四楼指挥部队向杜聿明发起疯狂进攻，所有曰军士兵都明白，如果不能打开通路，等待他们的将是什么。绝望的曰军并发出惊人的战斗力，一下冲到黄屯边。
战线全线动摇，杜聿明急了，将丢失阵地的营长就地枪决，将防空团的高射机枪和高射炮推上一线阵地进行平射，将工兵团交给范汉杰，让他稳住黄屯以北，将军警卫营交给王国斌，由他指挥进行反击，而他自己则坐镇黄屯。
“从现在开始，一步不许退，所有官兵都必须坚守阵地，战死为止。”杜聿明脸上杀气腾腾，跺跺脚大声吼道：“本军长就在这里，一步不退，后退者杀！”
“别他妈的当孬种！弟兄们跟着我上！”王国斌脱下少将军服，顶着一顶德式钢盔，举起一把mp[***]吼着，转身就向战场冲去，四百多条精壮汉子跟着他，如一道龙卷风掠过前沿，向曰军卷去。
王国斌的拼死反击，将苫米地四楼压下去了，而王铭章、郭勋琪、梁岱的攻击也越发猛烈，西线和北线岌岌可危，中野和山本频频告急，当孙桐萱率领第三集团军残部从济宁城内杀出来后，西面防线终于崩溃了，下元急忙从攻击部队抽调兵力，同时将工兵联队调上战场才堪堪稳住战线。
可就在这时传来兖州失守，下元从冰窟里反应过来，大骂山冈重厚，此刻他什么也不管了，什么威仪，什么风度，设么凝重，统统抛到大海那边去了参谋长铃木急忙劝解，铃木心中也充满苦涩，山冈重厚这一退，一零八师团和山本旅团算是全被中[***]队围住了。
下元发了一通火后，才垂头丧气的下令停止突围行动，将部队进行一番调整，形成一个防御圈。
兖州失守，让寺内寿一也极为震惊，正在作战室研究战局的他拔出指挥刀，一刀就将地图砍成两片。随即下令山冈重厚切腹，冈部直三郎急忙劝阻，在曰军战史上，还没有那个师团长在上级要求下切腹的，况且冈部直三郎知道，山冈重厚兵力薄弱，说是一个师团，实际兵力只有一个旅团，中[***]队用四个师，而且是四个从四川出来，装备丝毫不弱于曰军的师，向他发起进攻，以他的力量根本就守不住兖州。
在冈部直三郎劝解下，寺内寿一总算收回让山冈切腹的命令，他环顾整个战场，能为山冈解围的部队只有两个，正在苦战的矶谷廉介和还在集结中的十四师团。
津浦铁路运输的困难超过了寺内寿一的估计，铁路没有一天是正常的，中国游击队似乎跟这条铁路较上劲了，几乎每天都有铁路被破坏的消息传来，没有一天的运输是顺利的，原本计划只需要七天左右就能全部到达的十四师团，现在三天过去了，才只到了一个联队，土肥原率领的师团部还在石家庄。