接下来的一天中，五十九军和第二师承受了日军的猛烈进攻，天上，随时有几十架飞机在轰炸；地面上，四十多辆坦克引导步兵轮番攻击，阵地悉数被毁，郑洞国参战一天就损失了两千人。十六师团调转攻击势头，主力集中攻击大桥，希望从这里撕开中国军队的防线，割裂五十九军和第二师的联系。
到下午，情况变得更加危急，中岛将十九旅团的第九联队调过来，在大桥侧翼发起进攻，一八零师只有两个旅，其中三十九旅是天津保安团改编而来，装备较差，前期作战损失很大，目前只剩下一个团，刘振三被迫把这个团派到侧翼增援，才勉强稳住阵地。
“轰！”一发炮弹在阵地前爆炸，爆炸的声音有些沉闷，破碎的弹体里冒出一阵黄色烟雾，“毒气弹！”有经验的军官恐惧的大叫起来：“毒气弹！用尿把帕子打湿捂住嘴和鼻子！要快！”阵地上一阵忙乱，毒气迅速在阵地蔓延，很快笼罩了整个阵地，带着防毒面具的日军在烟雾中向阵地冲来；大部分中国士兵来不及采取防毒措施，口吐白沫的倒在地上，剩下的士兵在毒气和日军的夹击下站不住脚，纷纷后退。
“大桥失守！”张自忠接到报告唰地站起来。
“日军使用了毒气弹，我们的士兵大部倒在毒气下。”张克侠沉痛的说，中国士兵别说见过，连听都没听说过这玩意，更谈不上防护，更何况防毒罩除了中央军的部分部队有外，其他部队根本没有。
“刘振三退到那了？”张自忠来不及责怪刘振三，先问战况。
“一八零师退到枣沟头。”张克侠有些小心的说。
“枣沟头？”张自忠看着地图喃喃的说：“通知第二师了吗？”
大桥一线是五十九军和第二师的连接处，大桥失守，第二师的侧翼就暴露在十六师团面前，如果十六师团直接进攻第二师，郑洞国就会措手不及，甚至可能造成一场雪崩，导致临沂北战场全面崩溃。
“已经通知了。”张克侠答道，实际上他刚通知。
张自忠没再细问，心中却对临沂城内的那位副司令却很佩服，如果不是第二师前来增援，那现在整个战线已经被彻底突破了。
“告诉刘振三，一步不许再退，枣沟头就是他的葬身之所。”张自忠咬牙下令：“命令军警卫营立刻增援枣沟头。”
“那军部怎么办？”张克侠有点紧张，军警卫营有四个连，反攻半程损失一个连，剩下三个连，如果全调去枣沟头，军部就完全空虚了。
“留下一个排，其余的都调给刘振三，还有工兵营，也调给他。”张自忠断然下令：“只要守住枣沟头，军部就是安全的。”
张克侠自知无法再劝，便立刻去调兵。
中岛在大桥得手，随即继续进攻，将枣头沟一线战事推向高潮。
郑洞国得知大桥失守后，立刻收拢兵力，放弃柳河庄，部队退守姚家庄，板垣得到消息后，也加大攻击力度，集中二十一旅团主力强攻岳家坞，第四旅钟祖荫率部抵抗，苦战到傍晚，岳家坞失守，钟祖荫率部退到大小里庄，继续抵抗。侧翼三团也随即退到前后明坡。
“啪！真是胆大妄为！”关麟征听说日军使用了毒气弹，愤怒的站起来大骂：“妈的！”
“雨东，少安毋躁，”庄继华脸色铁青，他心中极端后悔，当初怎么就没想过建一家毒气工厂呢，日军早有使用毒气的先例，淞沪的罗店战场上他们就这样干过，二十四集团军配备有防毒面具，效果不大；此后南京战场就没敢这样作，可庄继华没想到日军在临沂战场又用上这一招了，他咬牙说道：“立刻通告各军，同时立刻命令参谋部拟出一个防毒气的手册，除了防毒面具外，其他的什么土办法都可以列上。”
说完之后，他低下头盘算片刻：“电告郑洞国和张自忠，临沂以北就托付给他们了，告诉他们只有衷心合作才可能取得胜利，自扫门前雪，没有任何好处。”
关麟征一愣，他听出庄继华在警告他们，没等他细想。庄继华又接着说：“命令孙立人和廖耀湘加快行军速度，新三十八师必须在今晚赶到临沂。”
“电告汤恩伯王仲廉，对凤凰岭的进攻改骚扰为强攻，命令二十五师七十五旅出临沂，在三官庙强渡沂河，从后面给板垣来一下。哼，我看板垣还能不能坐视。”庄继华恶狠狠的一掌拍在桌上。
张自忠和郑洞国接到庄继华的电报后，立刻明白电报里的意思，到目前为止，两人几乎是各自为战，虽然互通消息，可也谈不上互相策应。张自忠不愿被中央军小瞧，而郑洞国身为中央军将领不愿听从杂牌军将领指挥，特别是一直与中央为敌的西北军将领。这也幸亏郑洞国生性平和，没有找张自忠麻烦；要换成其他人，张自忠恐怕已经有些头疼了。
庄继华的警告也就在这里，第二师一万三千多人，阻击板垣一万余人，庄继华断定郑洞国还是有余力的，可以支援张自忠，拖住板垣和中岛，赢得时间。
临沂以西，明亮的月色下，一队士兵正加紧赶路，孙立人骑在一匹黑色的马匹上，立在道边看着士兵从他的身边快速奔过。
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“我…我，我跑不动了。”
一个年轻的士兵跌跌撞撞的抓着前面的背包带，声带哭泣的叫道，从他的后面奔来一个军官，接过他的枪背到自己身上。