“要讓那小鬼子們知道，咱中國人不是好欺辱的！弟兄們怕死不怕死？”
“不怕死！”士兵們如雷般地回答。
“不怕死的脫光膀子，跟我衝上去！”
霎時間，幾百名士兵袒露著上身，腰間係著手榴彈，手持明晃晃的大刀，在高鴻立率領下，潮水般地向日軍衝去。
日軍見此情景，為我不怕死的舉動所震懾，一麵集中火力向高鴻立營阻擊，一麵拉出炮車掉頭遁逃。高鴻立營官兵一片喊殺聲，隨後猛追。
日軍炮兵在逃跑，他們的坦克掩護步兵發起反衝鋒。高鴻立營沒有對付坦克的武器，所以攻勢被橫衝直撞的日軍坦克打亂，部隊被分割，造成指揮失靈。但官兵們各自為戰，躲閃開坦克，與日軍步兵進行殘酷的拚殺。
此時，王鬱彬接到報告，急率第一營和第二營前往增援，一場規模更大的肉搏戰在麥田裏展開，士兵的喊殺聲、手榴彈的爆炸聲、機槍步槍的響聲、坦克的轟鳴聲、刀槍的撞擊聲，彙成一片。慘烈悲壯的血戰正在進行，七架日機又來助戰，中國官兵向三裏莊撤退，日軍趁勢跟進。適逢乜子彬率第一八一團前來接應，鐵甲車也在北站給予支援，從三裏莊出擊，猛烈打擊迫近的日軍，傷殘疲憊的日軍才於受挫中退去。
在這次戰鬥中，王鬱彬和高鴻立都受重傷，防守邵莊的梁敬賢營長陣亡，其他下級幹部及士兵也傷亡慘重。但中國官兵們的高昂鬥誌和犧牲精神，極大地震懾了一向驕橫的日本軍隊，大長了中國人的誌氣。當時戰場上流傳著“活張飛血戰劉家湖”的佳話。
王鬱彬第一八五團退到南洛以後，守軍兵力更加雄厚。
中國軍隊的大刀隊，平均每把大刀砍倒日軍一個半。
池峰城和屈伸在前方指揮了一天的戰鬥，回到車輻山師部，研究戰況的發展和相應的對策。大家認為，日軍將以一支部隊遲滯湯恩伯軍團的行動，以主力南下，攻略台兒莊。理由是：第一，如果日軍派一支有力的部隊牽製湯恩伯軍團，使之不能順利南下，而以主力部隊對台兒莊展開攻勢，就可以將池峰城師擊潰，占領台兒莊，然後席卷運河防線，或者趁虛進攻徐州；第二，台兒莊是中國軍隊回軸作戰的軸心，如果失去了這個軸心，攻擊兵團和防守兵團就失去了聯係，湯恩伯軍團的後方聯絡線中斷，勢難持久，對士氣影響太大。由於台兒莊是中國軍隊的要害位置，所以日軍將以盡可能多的兵力，企圖一舉奪取。
根據這種分析，池峰城師的高級軍官們想出的對策是：中國軍隊應確保台兒莊及火車北站的安全，使這兩處互為犄角，堅決頂住日軍的進攻。以乜子彬旅靈活作戰，襲擾日軍，如果受到日軍的壓力，在萬不得已的時候，可以依賴台兒莊和火車北站的掩護，撤退到運河南岸，轉為攻勢，包圍夾擊日軍而殲滅之。
3月26日這一天，第五戰區給池峰城師派來一個連的新式機械化野戰重炮兵，共兩門炮，在宿羊山車站東北占領陣地。這個連使用的是德國卜福斯十五厘米的榴彈炮，附有十厘米的加農炮筒，是中國戰場最強大、最新式的野戰重炮兵，射程達兩萬米以上，瞄準精確。因此，在對日軍的炮戰中，雖然在數量上處於劣勢，由於利用優越的條件和巧妙的戰術，打得日軍暈頭轉向，不知所措，大大鼓舞了中國軍隊的士氣。
在台兒莊中日炮兵十多天的交戰中，日軍在劉家湖的炮兵汽車運輸隊塵土飛揚，人仰馬翻。據戰役後的實際觀察，日軍在潰退前焚毀了一百多輛汽車，人馬遺屍掩埋幾十處，有的還沒有來得及掩埋。而中國炮兵人馬無一傷亡，炮也沒有損毀。
日軍經過激戰，在攻占台兒莊以東的黃林莊、官莊和以西的範口村後，於26日攻入台兒莊城寨的東北角。日本同盟社在這時捏造事實，發布假新聞：“華方最精銳部隊之國民黨軍已被擊潰，我軍已將台兒莊完全占領。”其實，中國軍隊並未撤離台兒莊，並且與日軍反複進行拉鋸戰。守軍聚殲了部分日軍，另一部分日軍被迫退出城外。
當時台兒莊內有中國軍隊兩個營，即王鎮久的第一營和王祖獻的第二營。禹功魁的第三營在西門外附近。王鎮久營在東半部，王祖獻營在西半部。日軍侵入台兒莊東北角後，中國軍隊仍然扼守著其他堡壘，頑強作戰。在這一天的戰鬥中，台兒莊北城牆已被日軍轟毀，在日軍的火力下，不易修複。戰鬥過後，守軍部隊主力撤到大廟，在城牆附近仍留一部分兵力作為警戒陣地。
到了夜晚，守軍摸黑夜襲，每次都獲得勝利。台兒莊城寨裏一晝夜之間，雙方幾進幾出，互有傷亡。中國軍隊的大刀發揮了很大的威力。有的士兵一人手刃九名日軍，有的則殺死五名日軍。參戰的大刀隊，平均每把大刀砍死日軍一個半。
26日夜晚，劉家湖附近燈光閃閃，日軍運兵車輛絡繹不絕。中國炮兵數量太少，彈藥又不充足，無法持續對日軍的交通進行遮斷射擊，因此也就無法阻擊劉家湖那邊日軍的增援。可以預料，日軍將再度發起猛烈的攻擊。守軍隻有嚴加戒備，等待戰況的發展。當晚，池峰城命令第一八六團禹功魁營進城，策應城內的戰鬥。
原來，日軍為了配合榮福聯隊，瀨穀啟為他們配備了一個重機槍大隊、兩個輕重裝甲車中隊、兩個野炮兵中隊及十五厘米榴彈炮兩門。
果然，27日拂曉後，日軍開始炮擊，以猛烈的火力攻擊守軍陣地。守軍的炮兵盡力轟擊日軍炮兵陣地，壓製對方的火力，但台兒莊城內仍然受到日軍的轟擊。大約在早飯時分，日軍步兵在濃烈的炮火掩護下，從北門突破守軍防線。在日軍優勢步兵的壓迫下，守軍傷亡枕藉。日軍吸取了前兩次失敗的教訓，開始重點進攻，鋒芒直接指向大廟據點。
這時候，禹功魁營已經入城，第八連連長裴克先增援逆襲，大聲呼喊：“弟兄們，跟我來！”他身先士卒，衝進大廟，與日軍進行殘酷的肉搏戰。日軍死力爭奪，苦戰到中午，第八連終於寡不敵眾，自裴克先以下全部壯烈犧牲。第七連和第九連利用附近的建築物，全力支援第八連的戰鬥，還是沒能挽回敗局。但是，他們仍然反複打擊入侵的日軍，做好準備，進行進一步的反擊。同時打算在入夜之後再發動反攻，阻止日軍向縱深和左右發展。師部立即調彭定一的工兵營跑步冒著日軍的炮火進城，從西向東沿南部街坊，填補守軍防禦的薄弱部分。
日軍不斷增加兵力，從嶧縣調來增援部隊四千多人，但立即遭到中國守軍頑強抵抗。日軍一次又一次的衝進城內，一次又一次被中國守軍擊退。為爭奪一村一地，與日軍反複肉搏一二十次。台兒莊戰鬥異常慘烈。
池峰城師與日軍展開反複拉鋸戰，戰況十分危急。駐守在台兒莊外東南地區黃林村的黃樵鬆師機動部隊第一八五團，接到黃樵鬆的命令，要求第三營副營長時尚彬率領第七連和第八連火速增援台兒莊的池峰城師作戰。
第七連連長王範堂接到命令後，立即帶領部隊從台兒莊東南地區出發，以疏散隊形，冒著日軍猛烈的炮火，跑步向南迂回，從南門進入台兒莊，投入了反擊戰。由於莊內地形複雜，第八連進城時沒有詳細查看，遭到日軍機槍火力的伏擊，不到半個時辰，全連官兵全部犧牲。時尚彬見到王範堂時，聲淚俱下地哭道：“王連長，完了！完了！八連全完了！”這時，天已黃昏，王範堂連奉命作為機動部隊，隨時準備應急。
入夜之後，戰況空前激烈。日軍輪番進行猛攻，城內一片混戰局麵。王冠五向池峰城報告，要求下令退卻，惟恐台兒莊守軍全部覆滅。池峰城想盡辦法說服他，並答應盡力要求上級增援。這時候，池峰城咳嗽不已，一口一口地吐鮮血。屈伸連忙去找王冠五了解情況，王冠五說：“敵人已衝到離團指揮所隻有五六公尺了。”屈伸向王冠五下令：“一定要頂住，台兒莊必須保住，即使成了火海，也不能退出。必要時不但我要去，師長也要去。民族戰爭嘛！誰流血犧牲都義不容辭。”
接著，屈伸又向孫連仲報告了台兒莊城內的情況，並請總司令直接給王冠五打電話，給他更大的激勵，以堅定他苦戰到底的決心。屈伸又給第三營副營長胡金山打電話，胡金山說：“沒問題，有胡金山在就有陣地在。”屈伸又給南洛第九十三旅乜子彬發電報，要他們大力襲擾日軍。後來，屈伸接到乜子彬的報告，第一八三團在劉家湖以北與日軍血戰，有一個連隻剩下三個人。
城內的官兵，這時也在奮勇戰鬥。徐運太的第七連在大廟以北防守北街中段時，在臨街房屋突出部分設有重機槍一挺，機槍手陣亡後，徐運太操持機槍掃射，屢次打退進攻的日軍。這個火力點被日軍發現後，日軍集中擲彈筒轟擊，另外用重機槍瞄準射孔連續射擊。徐運太一點也不氣餒，雖然胸腹部連中幾彈，仍然堅持戰鬥，接著因傷重而陣亡。
任曾禮是一個連的特務長，在日軍突破守軍陣地時，他自動帶領幾名炊事兵，拿起陣亡戰士遺留下來的步槍，衝向突入的日軍，一直戰鬥到全部犧牲。
當時，城內沈鴻烈海軍陸戰隊的彈藥庫，存有大量手榴彈和步槍子彈，看守倉庫的官兵主動發放手榴彈和步槍子彈，支援池峰城師的作戰。某個軍在城內有迫擊炮兩門，主動找前線指揮官要任務。
台兒莊左翼陣地也遭到日軍的猛烈攻擊。一次，日軍集中五六千人，以空軍和裝甲戰車特種兵相配合，向張金照師的陣地進犯。張金照得到報告，立刻用電話向孫連仲報告，一麵命令部隊進入陣地，準備迎擊日軍的進攻。
張金照親自到前線指揮作戰。他發現日軍十多輛中型坦克掩護大批步兵向陣地衝來，而由他指揮的戰車防禦炮仍沒有開炮射擊。他向炮兵排長責問道：“為什麼還不開炮？”排長說：“打敵人的坦克車，不能打帶頭開路的一輛，要打腰中間的幾輛。打壞了當中的，領頭的坦克退也退不走，後麵的又被擋住了，不能前進，這樣才能打退敵人的攻擊。請師長放心，我有把握。”
當日軍的坦克前進到離陣地隻有四五百米時，炮兵排長親自連續發射多炮，擊毀了日軍坦克四輛，其餘的轉頭逃跑，日軍的步兵也亂作一團，紛紛後退。張金照命令部隊全線出擊。從上午戰到下午，血戰六七個小時，日軍傷亡慘重，倉皇敗退。
日軍在27日傷亡慘重，一時無法集中全力攻城。但日軍又增兵，並倚恃優勢火力，再次以炮兵向台兒莊城四周陣地猛烈攻擊，一日間落下炮彈達六七千發；更以飛機輪番轟炸，迫使守軍逐漸後退。然而守軍以血肉之軀與日軍炮火與坦克相搏鬥，至死不退，英勇堅守陣地。日軍得到增援後，對台兒莊發起第三次猛攻，突破了城東北角，但受到守軍的頑強抵抗。雙方展開激烈的巷戰，守軍死傷近三千人，北麵的城牆被日軍重炮轟毀，城內陣線呈犬牙交錯狀。日軍福榮大佐指揮的攻堅部隊主力南下，彙合攻城部隊再次向城內猛衝。
日軍還派出一些經過專門訓練的小軍犬，咬斷中國軍隊的電話線。由於擔心日軍飛機轟炸電線杆，這些電話線都是鋪設在地麵的，日軍便用這些絲毛小狗來進行破壞。戰鬥中，通信兵為維持前後方通信聯絡，在猛烈的炮火下，冒著濃煙烈火，查找線路，確保了電話的通暢。
台兒莊位於運河岸上，約有一千家鋪戶，沒有什麼天然險要可資扼守。在日軍的重兵攻擊和飛機大炮的不斷轟擊下，大部分房屋已被夷為平地，守軍據以抗擊日軍的，大部分是簡陋的鋪屋和被日軍飛機炸成的斷壁殘垣。士兵們在僅存的牆壁上鑿出射擊孔，和能夠投擲手榴彈的小洞，或者沿著牆基挖成半人多高的立射壕，對日軍作戰。如果房屋被日軍炸毀，就挖成簡單的壕溝繼續抵抗，堅決不後退一步。
池峰城師的副師長兼旅長康法如、旅長乜子彬和團長王震等，都在戰鬥中負傷，但都沒有退下火線。孫連仲為了整飭紀律，將作戰不力的右翼旅長侯象麟撤職，交軍法審處，還將左翼一名姓張的營長槍斃於陣前。
在台兒莊一線池峰城師與日軍拚殺的同時，27日，位於台兒莊東麵的黃樵鬆師開始向日軍據守的村寨發動進攻，第七十九旅一部於6時將裴莊攻下，7時又擊潰劉橋的日軍。第八十旅第一五九團將岔路口、前棗莊、後棗莊、楊家廟、張樓各村收複，第一六零團攻克邵莊，並將劉家湖的日軍包圍。日軍據寨抵抗，炮兵也連續射擊，坦克車輛往返衝突，戰況激烈。黃樵鬆電請孫連仲，令炮兵第七團協助向劉家湖的日軍進行炮火壓製。雙方戰到中午，戰況有所緩和。
下午，日軍以步騎兵五六百人、坦克七輛，在猛烈炮火掩護下，進行反攻，日軍且戰且增。中國軍隊官兵拚戰不退，黃樵鬆親至陣前督戰，士氣激昂，戰鬥十分激烈。相持至下午7點，戰況才漸趨和緩。
戰鬥是兩方敵對意誌與生死的搏鬥。在戰鬥的一方，也有求勝立功和求生逃命兩種對立思想的搏鬥。如果前者占優勢，就會不顧生命的危險，奮力殺敵。一旦對勝利失去信心，求生逃命的心理占了上風，就會馬上陷入敗局。法國名將福煦元帥說過：“戰敗了的是失掉戰勝信心的人。”真是切身經驗之談。
27日夜晚，第五戰區派戰車防禦炮第五十二團的一個連來支援池峰城師的作戰。他們的炮是五四厘米的平射炮，是用汽車牽引車輪炮架，配有榴彈炮彈、破甲彈和曳光彈等五種彈頭，彈道低伸，不能進行超越射擊，主要是隨步兵行動的戰車防禦炮。
由於在前幾天的台兒莊戰鬥中，台兒莊附近並未出現日軍的坦克部隊，日軍的坦克隻是在南洛以東以北出現過，所以日軍的坦克會在台兒莊的什麼地段使用，是一個需要研究的問題。於是，屈伸和戰車防禦炮的連長一起研究了前邊的地形，認為日軍坦克可能在台兒莊至火車北站之間使用，因為守軍在這裏搭了浮橋，而這裏又是守城部隊的生命線所係。日軍坦克可能利用台兒莊西北角平原地帶前進，以占領浮橋。於是，他們決定將這個戰車防禦炮連分為兩部分，一部配屬給第一八二團，歸韓世俊團長指揮，另一部由他們的連長指揮，布置在浮橋附近，由守橋部隊協助掩護。屈伸把連長帶去見了池峰城，報告了使用戰車防禦炮的意見，隨即通知韓世俊和浮橋附近部隊來一名軍官，把炮兵連帶到前線偵察地形，構築陣地。
孫連仲對池峰城說：“不許撤退，絕對不許撤退，這是命令！”
28日早晨，屈伸去台兒莊城內視察，前線戰士及營連長以下軍官，無不精神振奮，表現出與日軍血戰到底的英雄氣概和堅定不移的必勝信念。他們在加緊修理自己陣地的缺陷及死角，調整部署，毫無連續殘酷戰鬥後的疲倦神情。這使屈伸對戰役的前景充滿了信心。
早飯前後，日軍又開始了激烈的攻擊，從東向西，全力向守軍猛撲過來。日軍的坦克經過南洛和劉家湖，向南開進，有進攻台兒莊的態勢。屈伸命令第九十一旅參謀長劉荊芳迅速去幫助戰車防禦炮推進陣地，準備射擊。屈伸呆在韓世俊團的指揮所，用電話催促台兒莊西門外的戰車防禦炮曳迅速進入陣地，作好射擊準備。
不到二十分鍾，十幾輛日軍坦克逶迤而來。指揮員告訴各炮位，立即準備射擊。這時，日軍坦克距離浮橋橋頭已不過二百米，守軍的四門戰車防禦炮一齊開火，雙方的步兵都驚呆了，注視著戰況的發展。隻見曳光彈和破甲彈交叉使用，好像火龍一般，擊中了日軍的坦克。有的坦克被炮彈命中起火，日軍坦克手紛紛跳到車外。後麵的坦克有的負了傷，趕緊掉頭逃跑。這一次，一共擊毀日軍坦克十二輛，大大鼓舞了守軍的士氣，日軍則大為沮喪。
日軍的坦克吃了虧，步兵仍在加緊進攻。他們攻入台兒莊西北角，謀取西門，攻勢十分淩厲，妄圖切斷莊內守備部隊指揮部與駐守在運河的池峰城師師部的聯係。戰鬥形勢越來越艱難。日軍用的是擲彈筒和步兵小炮，守軍除幾門迫擊炮外，主要靠手榴彈。在日軍擲彈筒發射時，守軍利用掩蔽部保護自己。等炸彈爆炸過後，立即跳出掩蔽部，投擲手榴彈，阻止日軍前進。等到日軍到達肉搏距離時，守軍一個個生龍活虎般地湧向前去，連營長身先士卒，勇猛殺敵。日軍占領每一座房屋，都要付出巨大的代價。守軍在全部戰死之前，是不會放棄陣地的。但是，由於日軍的炮火猛烈，機關槍火力也十分凶猛，守軍的陣地仍在縮小。
這時，炮兵營長向池峰城建議，在黃昏前用戰車防禦炮瞄準日軍的機關槍眼，夜晚掩護步兵攻擊，把日軍驅逐出去。池蜂城接受了這個建議。但負責指揮反攻的王冠五有顧慮，擔心戰車防禦炮摧毀不了日軍占領的建築物，完成不了任務。炮兵營長告訴他，戰車防禦炮不僅有穿甲彈，可以打穿坦克，打穿牆壁，還有爆炸彈可以大量殺傷人馬。為了證實自己的話真實可靠，炮兵營長說可以當場實驗。於是他們一同到陣地上，用一門戰車防禦炮對準日軍的一個機槍眼，連發三炮，打得日軍的機關槍立刻變成了啞巴，房子塌了一個角，連步槍的聲音也聽不到了。步兵官兵們大聲喝彩，士兵大為振奮。王冠五高興地說：“夥計！請你今晚把這幾個火力口都打成啞巴，我們就拿大刀、手榴彈把敵人一個個消滅掉！”
王範堂的第七連，奉命在前沿陣地進行阻擊。友鄰部隊用重機槍從兩側組織火力交叉網，王範堂連則用輕機槍掃射，加強陣地前的火力封鎖，步槍上刺刀，隨時準備肉搏戰。在友鄰部隊的大力配合下，經過激戰，王範堂連打敗了日軍的一次次進攻，守住了陣地。王範堂連進城時的一百三十多名官兵，隻剩下五十七名。
入夜，日軍輪番衝鋒，還組成敢死隊攻城，一百多名日軍從城西北角缺口處突入城內，城外日軍還在繼續湧入。中國軍隊頑強抵抗，激戰多時，雙方傷亡都很嚴重，至深夜戰況稍有緩和。守備城西北角的王祖獻營傷亡殆盡，營長王祖獻陣亡。
由於日軍占領了城西北角陣地，還帶來了兩門步兵平射炮，借守軍在城腳下修築的掩蔽部瘋狂攻擊，直接威脅著城內守軍與城外通道的城西門，加上守城官兵傷亡過大，城內總指揮王冠五又產生了棄城撤退的念頭。當晚，他在電話中向池峰城報告戰況後說道：“敵人攻勢過猛，連日來官兵傷亡過半，無法再堅持下去，請師長下令放棄台兒莊。”