旅在王帐的命令之下，于清晨从滕县撤下了南沙河，说是旅其实只有一个团的兵力。部队刚把阵地布置好，日军63师团就来了。双方开战。
日军第63联队队长福荣树大佐，在南沙河战线上，看到日军的阻击，他大惊，知道自己迂回伏击的计划已经败露，急忙报告赖谷少将，并派遣骑兵四处侦察。
这一侦察发现，南沙河仍有川军驻守，而且数量有限。福荣树松了一口气，一面向赖谷启求援空军，一面指挥炮兵，装甲兵进行炮击，掩护突袭。
福荣树麾下的63联队火力强大，旅根本无法与之匹敌。战斗才开始不到两个小时，旅就已经损失惨重，如果再不撤退的话，他们的部队就会在南沙河上全军覆没了。
而此时，第85军第4师的先锋团已经抵达。可惜刚刚抵达的先头部队刚刚与敌人接触，就被日本人打爆了两辆装甲车，再加上日本人的飞机轰炸，士气大跌，直接退入了东南山区之中。
旅已经是岌岌可危，好不容易等到了援军的到来，却没有想到刚刚接触到敌人，就被敌人的飞机和炮火轰击得
节节败退。旅的残部这才从南沙河之中退了出来，向着滕县的西边退去，同时将这里的情况禀报给了王帐。
王帐得到消息后，大吃一惊，得知南沙河防线被攻破，滕县守军完全成了孤家寡人，连忙给孙震发去消息，告诉他南沙河已经被攻破，第20军的援军已经调转方向，向东北山区进发，要求孙震尽快部署临城的防御工作，并且催促85军的援军调转方向，向西进发，与攻打临城的日军交火。
孙震接到报告后，手足冰冷，因为此时，临城周边还没有第20军团的其他部队抵达，41军只有少量兵力驻扎在临城，就凭他们这点兵，想要把临城守住，无异于痴人说梦。
孙震忙本想命令正在激战中的第45军第师和第师，立即向临城增援，并命令刚刚撤出南沙河的第旅，立即向北增援旅，以加强北沙河的防御。
但转念一想，现在北沙河战线上正打得如火如荼，师，师一旦撤走，死伤惨重的第旅，第旅就无法抵挡，而界河，深井两个方向上的日本人也将把滕县包围起来
，这就是北沙河战线上的情况。
而且现在还是大白天，鬼子飞机又这么嚣张，驻扎在原地还好说，如果贸然撤退，立刻就会成为对方飞机的靶子，很快就会崩溃。孙震别无选择，急忙向85军第4师陈大庆发信，请他立刻率部返回临城防守。
孙震的担心并没有错，这个时候，北沙河一带已经是一片混乱。按照王帐上午视察的计划，北沙河一线的守军应该在上午结束战斗后，就退守南沙河，等待下一次进攻的机会。
但他们已经没有退路了，第40师从西面绕了过来，配合界河上的敌人，将他们团团围住，逼得陈离的师团、师团、师团不得不撤退，希望能坚持到天黑再突围。