在城北的第64旅殘部，13日23時接到孫桐萱令其向運河西岸撤退的命令，在當地群眾協助下，從北關外小道通過沼澤地轉移至運河東岸，由第66旅接應，用民船渡過運河，到達西岸。
掩護撤退的後衛營損失較大，營長戰死；負責接應的第66旅旅長薛明亮亦中彈負傷。
第3集團軍實際參加進攻濟寧戰鬥的不過1個旅的兵力。在人員不占真正優勢、武器裝備處於絕對劣勢的情況下實施攻堅戰鬥，雖然廣大愛國官兵拚死奮戰，仍不可能實現軍事委員會及第五戰區的戰略企圖。
展書堂的第81師於12日夜開始進攻汶上城，一度攻入北關，受日軍猛烈火力襲擊，傷亡甚眾。
由於濟寧方麵的第64旅已撤回運河西岸，第81師亦主動撤至開河鎮附近，沿運河之線防守。
2月17日，日軍第2軍參謀長鈴木率道少將按照軍司令官的意圖，指示第10師團師團長磯穀廉介，令第8旅團旅團長長瀨武平少將指揮以步兵約4個半大隊、山炮兵1個中隊為基幹的“長瀨支隊”。
於20日開始向運河防線的中國軍隊發起進攻。經5日戰鬥，25日日軍突破運河防線，26日攻占嘉祥。
日軍占嘉祥後留一部兵力防守，主力集結於濟寧。
第3集團軍在逐次抗擊後，撤至巨野、獨山鎮、大義集、孟家屯、相裏集之線防守。
在第3集團軍向濟寧、汶上進攻的同時，第22集團軍也開始向鄒縣之敵實施進攻。
第22集團軍於1938年1月上旬由隴海路的商丘、碭山地區轉移至滕縣、臨城地區，以阻止因韓複榘擅自撤退而得以輕易、迅速進至鄒縣地區的日軍。
第45軍的第125師在界河東西之線占領陣地，第127師隨軍部控製於滕縣地區，第41軍、第124師的第372旅擔任滕縣城防，第370旅配置於滕縣西北的深井掩護第125師陣地左側背，師部位於利國驛。
第41軍第122師為總預備隊，隨總司令部位於臨城地區。當時鄒縣日軍為第2軍第10師團第33旅團的第63聯隊，有1個大隊在兩下店占領前哨陣地。
2月上旬，第22集團軍接到向鄒縣之敵進攻的命令，孫震立即開始準備。
由於該部減員太多且裝備低劣，無力組織大規模的進攻，因此令第125師的第737旅由界河進攻兩下店，
令第127旅的第575團挺進至鄒縣、曲阜間，在敵人後方進行遊擊襲擾。
2月14日，第737旅以第746團、配屬地方抗日紅槍會數百人擔任主攻，以第745團占領鐵路及郭山進行掩護。
第746團命第3營對兩下店實施夜襲。兩次襲擊均被擊退。16日下午，又以第1、第2營實施強攻，以第3營為預備隊。經激烈戰鬥，於傍晚衝入村中，占領了兩座樓房。
在城北的第64旅殘部，13日23時接到孫桐萱令其向運河西岸撤退的命令，在當地群眾協助下，從北關外小道通過沼澤地轉移至運河東岸，由第66旅接應，用民船渡過運河，到達西岸。
掩護撤退的後衛營損失較大，營長戰死；負責接應的第66旅旅長薛明亮亦中彈負傷。
第3集團軍實際參加進攻濟寧戰鬥的不過1個旅的兵力。在人員不占真正優勢、武器裝備處於絕對劣勢的情況下實施攻堅戰鬥，雖然廣大愛國官兵拚死奮戰，仍不可能實現軍事委員會及第五戰區的戰略企圖。