邳县城郊，李品仙大聚于学忠、李仙洲、韩德勤、周喦诸将，李品仙进入江苏之后，蒋介石果断调整江苏部队指挥系统，由李品仙取代韩德勤统一指挥江苏境内的所有中国军队。
庄继华拟定的反击将首先从江苏开始。
二月十二日，五十一军、七十五军、九十二军分三路向鲁西南进攻，于学忠率领五十一军出邳县，向台儿庄地区进攻，拖住徐州日军，周喦率领七十五军出郯城从南面向临沂发起反攻；李仙洲率九十二军出临沭，从东南反攻临沂。
在敌后，沈鸿烈指挥秦尚荣、范筑先、卢斌、张里元诸部四处出击，炸毁桥梁涵洞，袭击日军据点，交通线，整个齐鲁大地，从胶东到徐州，战火纷飞，日军各地驻军纷纷告急。
定远以西，廖磊指挥二十一集团军继续分路出击，死死缠住一一零师团，迫使其不敢北上增援毫洲。
津浦路南段，宋云飞和赵汉杰分兵两路，赵汉杰率部北上，在蚌埠、蒙城、宿县这块三角地带活动，特种部队精兵们在这里大展神威，日军运输队频频被歼；宋云飞则率部南下，一度冲进浦口，炸毁浦口日军一个重要军火库，猛烈的爆炸声让南京城内畑俊六心惊肉跳。
杉山元上交的问题在他这里同样无解，幕僚们同样争论汹汹，继续进攻和停下来休整的分成两大块，就在他面前争吵，谁也无法说服谁。
中国军队的频频活动，让畑俊六感到有些异常了，他感到自从薛岳部南渡黄河后，中国军队已经逐渐稳住阵脚，长期作战和后方空虚，留下两大隐忧，一旦这些隐忧爆发，后果难以设想。
从商丘传来情报，支那将军在最近几天将有大动作，可畑俊六就没看明白，支那将军的大动作是什么？反击会发生在那里？就在畑俊六犹豫不决时，杜聿明指挥的兰封反击打响了，五个军从南面和西面向伊东的两个师团发起进攻。
杜聿明的反攻让畑俊六的心落到肚子去了，支那将军选择了对皇军兵力最雄厚的北线段发起反击，此举诚然出乎他的预料，但并不可怕，伊东和筱冢义男有近九个师团的力量，完全可以抑制支那将军的反击。
“哟西，看来支那将军已经黔驴技穷了，他能调动的力量都调动了。”畑俊六有些满意，他原来担心庄继华对兵力最弱的山下奉文展开反击，或者对路途最远的谷寿夫展开反击。
“阁下，还有四十九集团军呢？”参谋长河边正三提醒道，在是继续进攻还是停下来休整上，河边正三同样犹豫不决。
“这是他留下来守卫商丘的部队，不用太担心，支那将军还是很担心他的安全的。”畑俊六显得很有信心，随口开了个玩笑，然后他严肃的下令道：“命令谷寿夫、山下奉文、安藤利吉加强进攻，命令筱冢义男抽调一个师团增援伊东，其余各部继续向商丘进攻。”
可对后方遍地战火，畑俊六有些无奈，只好严令一一零师团加强南段守御，命令西尾寿造务必保证交通安全，不能影响前方作战。西尾寿造也没有多余的办法，保证交通安全需要兵力，各地兵力已经抽调到极限，连他的司令部所在地兖州都只剩下一个联队，济南到泰安只有一个旅团在守御，迫于无奈，西尾寿造把严重受损的本间部队调到兖州、泰安一线休整，并充实守备力量。
兰封反击进行得如火如荼，中国军队攻势凶猛，被徐州血案刺激得发疯的中国士兵，完全是一副拼命打法，全然不顾日军的弹雨，红着眼珠往上冲，从徐州疏散出来的难民组建的支前队跟着部队向前闯。
激战一天后，六十军和二十三军在民权程庄击溃三十七师团六十八旅团，冯圣法指挥七十一军（前文有误，七十二军实际在黄河北岸打阻击）绕道李堂，击破日军七十旅团锦户联队，薛岳指挥二十七军、二十一军和二十七军在正面的反击迫使一零一师团被迫转攻为守。
三十七师团的危机让伊东感到危险，他迅速从兰封城下后撤，一零一师团和三十七师团交替掩护后撤，杜聿明薛岳乘胜追击，一举追入山东。
进入豫鲁边界后，薛岳杜聿明兵分两路，杜聿明攻克楼庄，随后向魏湾方向发展；薛岳占领马头，左翼二十七军攻克焦园、三春集。两路大军在鲁西平原上追逐伊东，如同两条疯狗在撕咬猎物。
畑俊六准确估计到伊东将遇见的困境，其实说白了，这也是南京徐州以及这次战役前期中国军队表现出的战斗力，让他感到当前的中国军队再不像以前那些中国军队。
十四师团的及时增援让伊东稳住阵脚，打到这个时候，无论敌我都看出了，孙连仲坚守的曹集的重要性，正是由于他的坚守，在日军北线打入一个楔子，他在这里犹如一块岩石，海水就从他的两边流过，却无法淹没他；日军也就无法在北线顺利使用兵力。
发现这一点后，曹集的压力陡然增大，进攻曹集的三十二师团受到来自兖州、北平，甚至南京的巨大压力，筱冢义男甚至从一零九师团抽调一一八旅团加强三十二师团，强攻曹集。
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可这已经晚了，杜聿明薛岳攻入山东之后，庄继华就命令早就蓄势以待的二十四集团军杨森所部增援曹集，杨森部从砀山一路撤退，特别是二十军基本没打什么仗，四十七军却是沿途苦战损失较大，从运河一路退下来在民权以南商丘以北整补，现在正好是出击的时候。
杨森接替了十二军在青堌的阵地，他以四十七军坚守青堌，自己率领二十军增援曹集，从南门杀入曹集，接替孙连仲部守御曹集，孙连仲部苦战了两个月，一个集团军近五万人现在只剩下一万二千多人，部队伤亡惨重，在杨森赶到前，军长田镇南、师长池峰城等人均拿起枪出现在一线。
孙桐煊部的伤亡也是惊人的，但他的实力超过孙连仲，整个部队还有两万多人，第二军团增援上来后，黄岗防线也逐步稳定。
杨森和徐源泉出现在曹集黄岗让南京北平兖州都松了口气，即便还有个四十九集团军，在杉山元、畑俊六、西尾寿造看来也不可能挽回局势，于是继续进攻成为他们的共同决定，二月十七日安藤利吉攻抵虞城城下，从正中撕裂中国军队的防线。