1937年12月中旬，日軍第十三師團自鎮江、南京、蕪湖渡江沿津浦線北上，與津浦線北段日軍遙相呼應，準備一舉攻下徐州。津浦線南段，我軍自南京失陷後已撤往浙皖腹地，造成淮河一帶陣地空虛。李宗仁調兵遣將，加緊作戰部署，其要旨為：“以戰區大部分部隊沿津浦路側擊，開展運動戰、遊擊戰，阻敵南進，各兵團作戰目的是要於滁縣、明光等處，逐次抵抗，最後將北進之日軍阻止於淮河南岸。”基於這樣的作戰方針，李宗仁立即將原駐海州的李品仙第十一集團軍（轄劉士毅第三十一軍）調至津浦線南段滁州、明光一帶，縱深配備，據險防守，並與於學忠、徐源泉各軍及安徽境內各部隊組成淮南兵團，負責津浦線南段對日作戰。
李品仙，字鶴齡，1890年5月14日生，廣西蒼梧人。盧溝橋事變發生後，李品仙於1937年8月任第十一集團軍總司令，下轄第七軍、第三十一軍、第四十八軍3個軍。八一三淞滬會戰爆發後，李品仙所部奉命於9月中旬派韋雲淞率第四十八軍赴上海參戰，旋在桂林將第十一集團軍總司令部組織就緒，9月29日起程開赴徐州。11月第七軍、第四十八軍另組第二十一集團軍，由原第七軍軍長廖磊升任第二十一集團軍總司令，李為第五戰區副司令長官兼第十一集團軍總司令，下轄第三十一軍（轄一三一、一三五師及一三八師3個師）。
津浦線南段各作戰部隊，桂係軍隊是其重要組成部分。這些軍隊大半來自廣西農村，忠厚淳樸，與招募軍隊迥然不同，在李品仙的親自調訓下，不僅戰鬥力較強，而且風紀良好，開赴前線，與當地人民之間形成了友善和諧的關係，為日後發動民眾，軍民合作共同抗敵，打下了基礎。所以，當人們看到桂軍開赴抗日前線時，都認為這樣的軍隊能夠打勝仗。
李品仙受命負責津浦南段防禦作戰後，即根據第五戰區製定的作戰方針，對所屬各軍下達命令如下：（1）於學忠軍位置於淮河北岸，沿淮河北岸構築防禦陣地，拒止敵之北進，並以一部進至南岸防守蚌埠，不得已時再撤回淮河北岸固守。
（2）第三十一軍以一部在劉府附近，主力在鳳陽、紅心鋪附近占領陣地，行攻勢防禦，對沿鐵道線北進之敵實施側麵攻擊，將敵切斷分割包圍而殲滅之。另以一部進出張八嶺、明光一帶實施遊擊，遲滯並引誘敵人前進。
（3）徐源泉之第十軍即由現地速向合肥推進，策應第三十一軍之作戰，楊森之第二十軍在徐軍到達前，以一部駐和縣、裕溪口等處警戒江防外，主力即將移駐安慶，任長江北岸一帶之防守。
（4）二十一集團軍應即日由九江渡江北返向合肥集結整理待命。
（5）第十一集團軍總部於元月五日移駐壽縣。
部署完畢後，李品仙親自赴各縣鎮視察，宣傳抗日，號召民眾群策群力，共同殺敵。
1938年1月上旬遵照大本營指示，日軍第十三師團開始由滁縣沿津浦路北犯，行至張八嶺、岱山鋪等地遭到我第三十一軍的節節抵抗。該軍駐守明光以南地區，湖沼山丘交錯，易於防守，而敵人的機械化部隊則不易發揮威力。日軍北侵遭到堵截，即自南京增派援軍及坦克、野炮等重武器，傾巢來犯，我軍奮起迎敵。李宗仁在敵我雙方消耗至相當程度時，命令三十一軍對敵的抵抗適可而止，全師西撤，讓開津浦路正麵，但仍保有隨時出擊的能力。1月17日，日軍占領明光。劉士毅率部退守池河西岸梁家山、馬家崗、三河集及池河東岸的池河鎮、藕塘一線，與鐵路西側珠龍橋的日軍對峙。
池河鎮在明光以南約27公裏處，位於津浦路西側，其東山地綿亙，西麵則為起伏較緩的小高地，村落稠密，道路縱橫。池河又名明光河，在津浦線西側由南向北穿過鐵路，流入與洪澤湖相通的女兒湖。明光站地處池河與鐵道交彙點的東麵。沿池河兩岸部署的我軍陣地，不僅阻擋了日軍的北進，而且對於鐵道線正麵的敵軍亦構成重大威脅，使敵人不敢冒險由明光繼續向臨淮關進攻。因此，池河一役，勢不可免。
1月23日，日軍增援部隊陸續抵達，連日用大炮猛烈轟擊我方陣地，並分3路冒雪強渡池河：一路在明光對岸的梁家山、馬家崗；一路在三河集；一路則由珠龍橋攻池河鎮。我守軍將士雖多為南方健兒，不適應雪天作戰，但仍在抗戰熱情鼓舞下英勇殺敵，擊退了敵人的一次次進攻。從25日起，戰事漸趨激烈，敵後援部隊已增至2000餘人，向我梁家山一帶陣地猛烈炮擊，並以機槍掩護其步兵於黃昏時強行渡河，我八○九團官兵奮起還擊，將渡河之敵百餘名悉數殲滅。26日下午2時，日機炮聯合作戰，先以飛機10餘架對我西岸陣地狂轟濫炸，繼以重炮密集射擊，使我方陣地工事遭到嚴重毀壞，日軍隨之在明光、湯郢鐵橋、西街等處同時渡河，一度攻入河西陣地。我守軍八二四團雖處劣勢，仍浴血奮戰，與渡河之日軍肉搏10數次，於次日在八○九團協助下，收複陣地。與此同時，三河集至池河鎮一帶，戰事亦激烈展開。