3月18日，就在暂七师进驻蚌埠半个月之后，山东方向传来捷报，国军在临沂战场反击了，取得了不错的战果。

四天前，日军第5师团的两路大军已到达临沂以北约15公里的沂河以东之尤家庄、范家墩一线，其另一部则到达了临沂以北、沂河西岸之钓鱼台、刘家湖附近一线，并彻底控制了临沂以北15公里之外的沂河两岸地区，与守军第3军团进行着激烈的争夺战。

守军压力巨大，被压的喘不过气来，幸好59军及时到达临沂，才止住了守军败退的颓势。

援军抵达之后，第五战区参谋长徐祖贻根据战场情况，制定了反击作战的部署。

徐祖贻以第59军以一部前出至临沂以北、沂河以西，占领茶叶山、崖头、刘家湖之线阵地，向沂河以东之葛沟、白塔进行侧击以牵制敌人。

主力则是从沂河西岸之船流至大小姜庄之间渡过沂河。向东作右回旋攻击，与第40军相呼应，围歼敌主力于停子头、东庄屯、相公庄一线以南地区。

陆战队在茶叶山以北之东里、暂归59军指挥，从驻地东进，渡过沂河，对东岸之葛沟进行侧击。

与此同时，第40军由临沂城东南约8公里沂河以东之黄山，临沂城东北约8公里沂河以东之桃园一线，向北作左回旋进攻，与59军相呼应围歼敌人。

按以上计划，3月14日临沂守军发动猛烈进攻，经4天的激战，临沂的中国军队终于将敌第5师团突入临沂附近的部分主力歼灭，残敌后退至汤头镇及以北之莒县。

随后，40军之一部则向莒县方向追击，并包围了汤头镇，形势一片大好。

然而捷报通过第三战区长官部转发到暂七师之后，李国耀整个人却紧张了起来，他知道麻烦要来了。

临沂保卫战的始末李国耀多少是知道一点的，别看现在临沂前线打了一个漂亮的反击，看起来形势大好，但是很快就因为指挥的失误，守军陷入苦战。

如果不出意外的话，59军在取得战场优势之后就会奉第5战区的命令，除留38师112旅于临沂归第3军团指挥外，其余部队迅速经费县西进，截击津浦路滕县南北地区之敌，撤离临沂战场而向东北的费县前进。

这样以来，原本形势大号的临沂战场上将会出现兵力不足的情况，而且此时日军已组织反击。为改变这种逐渐不利的情况，战区长官部又致电59军，命令他们不必向泗水、滕县分兵，应全军协助第40军歼灭临沂北方之敌。

已经在路上的59军当即开始动身返回临沂，但是当他们返回临沂已经是五天后了，但此时的战场情况已迥然不同，日军的援兵已接近临沂北郊的三官庙、东郊的石埠岭。

接着59军随即派出38师的3个团增援40军，至临沂城北的三官庙及桃园一带，40军的补充团则开抵临沂城东的九曲店。经一夜的激战，虽然收复了桃园，但三官庙未能攻克。从此临沂战局更为不利，第3军团及第59军均