1938年1月，日军王牌部队第五师团在青岛的崂山湾和福岛强行登陆，占领青岛。随后沿胶济铁路线，一路西进。2月上旬，直逼临沂城下，临沂告急。
第五师团组建于1888年春，是日本编组最早的7个师团之一，也是日军最精锐的机械化部队，有“钢军”之称。第十九任师团长板垣征四郎，曾参与策划九一八事变，因此该师团也称作“板垣师团”。
卢沟桥事变爆发后，板垣师团当月即被调入中国华北地区，先后参与南口战役、平型关战斗和忻中战役，其中一部分参与淞沪会战，还参与了南京大屠杀。到1937年底，板垣师团共击溃30多个中国师，一路势如破竹。
临沂是鲁南地区的军事重镇，距台儿庄90公里，为徐州东北之屏障。临沂一旦失守，板垣师团就会与沿津浦线南下的另一支王牌部队矶谷廉介师团会合。彻底打通津浦线。
此时的临沂城只有少量守军，在日军面前可谓螳臂当车。危急关头，李宗仁手下兵力窘迫，只好就近抽调守卫海州的庞炳勋三军团驻守临沂，堵截敌人前进，庞部防地则由驻苏北的缪澂流军接替。向来避实就虚的庞炳勋这回却一反常态，接到命令后二话没说，立刻拔营而走。
军事会议上，李宗仁向老蒋汇报战情。听说调庞炳勋部去守临沂，蒋大吃一惊，责怪李宗仁：“临沂成败事关全局，你怎么能派这个人守呢？”
李宗仁苦笑了一下，心里暗想，“还怪我呢，这不是你拨给我的杂牌军吗？”心里不悦，嘴上却说：“我也是'蜀中无大将，廖化作先锋'啊。”
2月下旬，板垣师团下属的田野大队在飞机、大炮、装甲车的支援下，向临沂附近的莒县进犯。2月21日，日军距莒县县城只有十五六华里时，莒县县长许树声仓皇弃城南逃，原本有二三十万人的县城，几乎成了一座空城，而奉令守卫莒城的庞炳勋部队还未赶到。
正在莒县执行游击任务的第五战区第二路游击队司令刘震东，见状电话请示庞炳勋：“莒城还守不守？”
庞炳勋命令：“你立即率部入城，争取坚守6小时，援军随后赶到！”
“是！”刘震东口气坚定。虽然庞炳勋不是直接上级，但刘震东毫不含糊，坚决执行。当天下午5时30分，他率部入城，堵塞城门，布岗设防，做好一切固守城防的准备。
夜间12时，援军一一五旅抵达莒县。因城南公路和桥梁被南逃的许树声破坏，援军只好下车跑步入城。
2月22日凌晨4时，城外已有敌人在活动。刘震东下令：“一定要沉住气！不到一枪打一个的时候，决不发枪。”
到5时30分，日军已经密集于县城四周，开始发起进攻。游击队员们等敌人开始攀爬城墙时，一齐开火，打得日军鬼哭狼嚎，横尸一片。
刘震东分拨两营士兵冲出南门，分东西两路包抄日军后方。到9时左右，出城部队已到敌人背后，冲锋号响起，一片喊杀声，敌人狼狈而逃。
然而，莒县西、北两面却被千余敌人包围，炮火猛烈。二二九团团长邵恩三左臂受伤，仍坚持在城上督战。战斗持续到下午2时，终将敌人击退。
半夜时分，日军大举反扑，一个班的日军带着一挺轻机枪，偷上城西北角，向城东南面猛烈扫射，城内守军顿时大乱，纷纷向南门撤退。副旅长黄书勋和团长邵恩三登上城南门，组织火力向城西北角反击，同时命令炮兵从城东南角向西北角发射，终于干掉了西北角的日军。
23日拂晓，日军又偷袭城东北角。刘震东在城墙上来回奔跑督战，指挥部下不顾一切抢堵还击。就在这时，一发炮弹呼啸而至，在他身边爆炸，他的头部、腹部中弹，壮烈牺牲。
在日军的大炮轰击和飞机轰炸配合下，上千名日军步兵围城环攻，守城的一一五旅和刘震东残部抵挡不住，被迫放弃莒县县城，撤至夏庄一带。
刘震东牺牲后，中国共产党领导的人民抗日宣传队在临沂为他召开追悼大会。同年3月9日，李宗仁在徐州为刘震东举行隆重的追悼大会，国民革命政府追赠刘震东为陆军中将。
日军占领莒县之后，南下经夏庄、黄庄，向临沂前沿阵地汤头逼近。在此阻击的是一一六旅二三二团。日机每天数次轰炸，又不停地以排炮射击，坦克掩护步兵向守军阵地冲击，炮火异常猛烈。战事持续五六日，二三二团伤亡过重，不得不放弃汤头，撤至后方整顿。
汤头撤守，太平、白塔吃紧，庞炳勋命令一一六旅二三一团坚守，拖住敌军主力；另由堤庄调回补充团，从葛沟以北抄袭日军的右侧背；
由相公庄抽调一一五旅二二九团，沿沐河东岸抄袭敌人的左侧背。当二二九团二营前进至铜佛官庄时，与敌相遇，展开激战，营长汪大章身先士卒，挥舞着大刀冲锋陷阵，不幸被敌人射中殉国。
日军将中国军队将其左右包围，被迫于3月6日放弃太平、白塔一带村庄，撤回汤头镇，汤头以南阵地重新回到庞炳勋部队手中。
为了尽快夺取临沂，板垣师团在飞机、大炮和坦克的支援下，向临沂发起猛烈攻击。此次进攻临沂，板垣师团除了一个师团的优势兵力外，还附属一个山炮团和一个骑兵旅。
双方力量如此悬殊，照理说，三军团的胜算几乎为零。然而，有道是兄弟同心，其利断金。三军团拼死严守，日军反复冲杀，阵前尸横遍野，一时竟无法破城。
就在庞炳勋拼死抵抗时，徐州城里聚集数十位观战的中外记者和外国友邦武官。闻知凶悍的板垣师团竟然在庞炳勋的杂牌军面前束手无策，非常惊讶。消息迅速传播开来，令不可一世的日军大挫锐气。
