占领了台儿庄西北角的一股日军，对进入城内的敢死队发动攻击，城外的日军也涌入城内进行增援。仵德厚命令仅有的一门迫击炮向西南角轰击，日军的断肢残臂在炮声中四散飞溅。仵德厚又命令两挺重机枪架在城墙上，向沿着交通壕增援的日军疯狂扫射，日军的死尸堆满了交通壕，进入的道路被隔断。
几十年后，仵德厚一直记得一个名叫沙纪成的排长。那天，仵德厚命令沙纪成率领一支敢死队向西南角的日军发起攻击，夺回阵地。
沙纪成腰间缠满手榴弹，端着上了刺刀的步枪，带着敢死队出发了。他们来到日军占领的阵地前，被一面高墙阻挡了。沙纪成解下腰间的手榴弹，绑在一起，隔着高墙扔进去，然后，趁着硝烟未散，敢死队搭着人梯翻越高墙。沙纪成第一个攀上去，刚刚攀上墙头，日军的机枪射来，沙纪成掉了下来，再也没有站起来。
敢死队又搭起了人梯，在没有攀上墙头时，先把手榴弹扔过去，然后在墙头上架起机枪向里面扫射，压制住了日军的火力。接着，敢死队一个接一个翻过墙头，将围墙内的日军全部消灭。
此役过后，将近40名敢死队员，仅有两人幸存，身带重伤。
三天后，中国军队完成了合围任务后，李宗仁下达了全线攻击令。日军矶谷廉介第十师团、板垣征四郎第五师团阵脚大乱，狼奔豕突，向北逃窜。
台儿庄战役，李宗仁率领的各类杂牌军，以伤亡2万将士的代价，击溃了日军两个精锐师团的进攻，横行一时的第十师团濑谷支队被歼灭大半、第十师团另一个旅团坂本支队也被消灭过半，第十师团被打成残疾，第五师团也伤痕累累。台儿庄战役，是全面抗战以来，战果最辉煌的一次战役。
台儿庄战役也引来了各国军人的观摩，其中有一名来自美国的军人名叫卡尔逊。
毕业于西点军校的卡尔逊当时是美国海军部观察员，军衔是中校。
台儿庄激战正酣的时候，卡尔逊就来到了前线，会见了第五战区司令长官李宗仁，还进入台儿庄，与一线守卫的池峰城会战，他至始至终看到了台儿庄激战的场面。
日军被击败后，卡尔逊有来到了已经成为一片废墟的台儿庄，他在给美国海军部的报告中这样写道：
“日本人没时间掩埋他们的死者，到处都有黑色的残骸，说明直到最后一分钟，日军还在焚烧战死者的尸体。走到北部城墙外的田野上，我们看到了四辆被炸毁的坦克，坦克兵肿涨的尸体躺在外面。这种坦克是中型的，每辆配置一门54毫米口径的大炮和两挺6.5毫米的机枪。城北两英里的邵庄有个被中国军队摧毁的日军炮兵阵地，有近300匹战马被击毙。炮群周围的地面上，密密麻麻地布满了弹坑。几辆弹药卡车和拖车翻倒在这些房子的一侧。房子的墙壁变成了碎石瓦砾。墙内有25或35匹马的尸体，其他地方也到处横着马尸。显然是中国军队155毫米的大炮准确地击中了这个地方。”
美国人的叙述笔法很精细，他们能够由表及里，透过结果来分析原因。卡尔逊留下的这份报告，带给我们的阅读快感远远超过当时古板的新闻报道。
关于卡尔逊，我在后面的《百团大破袭》中将要详细写到。这个喜欢冒险的美国人，后来来到了根据地，跟着八路军学习游击战术，并游击战术运用到了美国的太平洋战场，给了日军很大杀伤。
日军两个精锐师团在台儿庄惨败，引起日本大本营的极大震惊。
台儿庄大捷后，日军看到徐州附近集结了中国大量部队，便命令第五师团和第十师团不惜一切代价拖住中国军队，又火速纠集了13个师团，向徐州方向疾进。
此时，徐州一带的中国军队多达64个师，60万人。国军60万对付日军40万人，没有胜算，因为国军的装备和日军不能相比，而且徐州一带平原丘陵，最适宜日军机械化部队调动。再加上60万人聚集一地，后勤补给线又时时遭受日军轰炸，吃饭成了大问题。所以，统帅部决定弃守徐州，向河南、安徽的山区撤退。
即使撤退，中国军队也面临着巨大的危险。59军老兵李长维说，国军依靠双脚一天一个撤退一百多里，而日本的卡车和坦克只有三四个小时就赶上了。而且，国军的撤退方向，日军的飞机在天上看得清清楚楚。这时候，可能国军还没有撤入山区，就会被日军的机械化部队全歼。
李宗仁留下了两支部队阻击日军，这两支部队都是李宗仁的起家部队桂军。
梁天恩参加了这次阻击日军追击的作战，他是第七军的一名排长。他说，在那种情况下，谁都知道留下来就意味着死亡，这是丢卒保车之计。然而，除过这种办法，再也想不出更好的办法。
留下来阻敌的两支军队是：第七军第171师师长杨俊昌率领的一个团，坚守宿县，阻击沿津浦线南下的日军；48军173师副师长周元率领的1033团，坚守蒙城，阻击蚌埠方向西进之敌。
蒙城三日血战，周元牺牲，全团战士2400人，损失大半。
日军的包围圈没有形成，中国军队就撤离了。
张自忠带着59军从山东撤往湖北。李长维说，这一路上，所经过的村庄都是空荡荡的房子，因为日本人要来，老百姓们都躲进了山中。有的人家锅碗瓢盆都还在，显然走得很仓促。那时候，一口铁锅就是一个家庭的重要财产。
天下大雨，士兵们没有地方躲雨，就走进了这些虚掩的或者敞开的房间里，炕面上地面上都是人，刚刚躺下去就鼾声大作，可是睡着睡着就睡不着了，不断地扭动，不断地翻身，在身上到处抠抓，指甲划过皮肤的窸窸窣窣的声音让人头皮发麻。后来，有人骂骂咧咧地站起来，走到房子外面，看到雨停了，就在院子里点起了一堆篝火，光着身子，把衣服放在火焰上使劲抖动，火焰噼噼啪啪作响，突然窜高了，然后再把衣服穿上，回到房子里继续睡觉。很多人看到这个好方法，也跑到院子里，脱光了衣服，放在火焰上抖动。
掉落在火焰里的，是虱子。
这时候，已经是夏天，但是59军的单衣还没有发下来，部队一直在打仗，一直在变换地点，单衣不知道该送往哪里，就算送来了，也不够一人一件。老兵说，那时候，一个班才平均一条毛毯，冬天来了，还穿着草鞋作战。
因为不能讲究个人卫生，有一种叫做疥疮的皮肤病开始在部队里蔓延，皮肤瘙痒，一抓就破，让人痛苦不堪。到了河南境内的一个地方，当地有很多温泉水，水中含有硫磺，可以医治皮肤病。59军破例放假两小时，大家争先恐后跳进温泉里。