队转向东北山地，请求孙震迅速部署临城防务，并督促八十五军增援部队掉头西返，侧击向临城攻击的日军。
孙震接报后手脚冰凉，因为此时二十军团八十五军其它部队还未到达临城，临城只有一个四十一军直属特务营，有三个步兵连一个手枪连，靠这点兵力是万万守不住临城的。
孙震忙本想下令北沙河一线激战的四十五军一二五师、一二七师迅速回援临城，命令刚从南沙河撤退的三七二旅迅速北上增援三七0旅，巩固北沙河防线。但一想，北沙河一线正在激战，一二五师、一二七师一撤，伤亡惨重的三七0旅、三七二旅根本就挡不住北沙河一线的日军，从界河来的鬼子和从深井来的鬼子就会合围滕县。而且这个时候是大白天，鬼子的飞机如此猖獗，部队在阵地上还好一点，要是贸然撤退，马上就会成为鬼子飞机的靶子，队伍很快就会溃散。没有办法，孙震急忙给八十五军第四师陈大庆发报，要他立即率部队回防临城。
孙震的顾虑是正确的，此时的北沙河一线，已经打成了一锅粥。按早上王铭章来视察时的计划，是要北沙河一线守军上午打完阻击就撤退到南沙河一线隐蔽待机的。但现在根本就撤不下去，日军第40联队从西边迂回，与从界河赶来的日军配合，已经形成了包围圈，陈离指挥的一二五师、一二七师和三七0旅被逼得不断收缩阵地，期望着坚持到天黑再相机突围。
这个时候敌我双方都在和时间赛跑，看谁先赶到临城。在孙震想来，只要第四师能撤回临城，李长官聚歼日军于临城周围的计划就可以实现。可惜的是，由于先头团转向，第四师主力随即转向临城东北山地，孙震的命令也好、请求也好，都实现不了了。
等到下午三点，孙震接到日军骑兵和坦克到达临城周围，不得不下令第二十二集团军总部撤出临城。因为他不能让日军取得俘虏二十二集团军总部那样大的战果。
远在青阳的韩勇做梦都想不到，经过他的指点，日军进攻企图已经透明，结果还是落了个临城丢失、王铭章困守滕县孤城的结局。
接到临城失守的报告后，第五战区司令长官李宗仁在地图前默然不语，良久，才发出命令：“一、日军南下临城之部队判明为濑谷支队之63联队，估计该敌攻占临城后会继续攻占枣庄，继而南下攻击徐州，台儿庄就是敌我决战战略要点。因此，战区决心在临城、枣庄与台儿庄之间歼灭该敌，巩固徐州。二、孙桐萱之第三集团军应承担向津浦路北段之济宁、兖州间攻击之任务，并配合第一战区部队承担牵制菏泽之日军第五师团，使其不得东进支援徐州方向作战。三、孙震第二十二集团军务必坚守滕县三天，牵制包