1938年1月1日，華北方麵軍第2軍渡過黃河南進。第10師團於1月1日占領肥城、泰安，4日占兗州、曲阜，6日占鄒縣，11日占濟寧。日海軍陸戰隊於1月10日攻占青島，第5師團於19日進入青島擔任警備任務。
2月上旬，中日兩軍在蚌埠地區淮河南岸進行激戰時，津浦路北線日軍乘機南下。中國第五戰區遵照軍委會意圖，采取以攻為守戰術，於2月6日命令第3集團軍向濟寧、第22集團軍向鄒縣、第3軍團向蒙陰發動攻勢。第3集團軍代總司令孫桐萱接受命令後，即以主力進攻濟寧；以一部進攻汶上，爾後向濟寧、兗州間實施側擊，策應主力作戰。以阻止日軍沿津浦路南下並確保隴海鐵路安全。
孫桐萱於2月10日命令，第55軍由金鄉向濟寧南關之敵進攻；命令第12軍第22師由定陶經巨野、嘉祥迂迴至濟寧以北地區，爾後向濟寧北門進攻，協同第55軍收複濟寧城；命令第81軍對汶上之敵進行襲擾。規定2月12日拂曉到達進攻出發地點，12日開始攻城。
第22師師長穀良民作出部署：以第64旅為主攻部隊，第66旅為預備隊，隨師部控製於運河西岸。12日拂曉前，第128團和129團秘密配置於濟寧北關兩側，旅部推進至興文鎮。根據偵知情況，本來預定天亮後小分隊化裝居民入城，控製城門，裏應外合殲滅城內日軍。但日軍已有覺察，當天城東、西、北門均未開。
第64旅旅長時同然急令北關兩個團改為攀城強攻。12日22時開始用長梯子多路同時攀城進攻，傷亡甚重。後在西北城角擊塌一段城牆，約有九個連從缺口處突入。城內日軍以猛烈火力封鎖了缺口，然後向入城部隊發起圍攻。敵我在城內北大街及城西北隅關帝廟一帶展開激烈巷戰，逐屋爭奪，浴血肉搏。
入城部隊孤軍奮戰，血戰一晝夜，至14日拂曉，九個連勇士全部壯烈犧牲！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命令，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；第66旅旅長薛明亮負傷。
第81師於12日夜開始進攻汶上城，一度攻入北關，受到日軍猛烈炮火襲擊，傷亡甚重。由於濟寧方麵第64旅已撤迴運河西岸，第81師也主動撤至開河鎮附近，沿運河之線防守。
2月17日，日軍第2軍參謀長鈴木率道按照司令官的意圖，指示第10師團和第8師團於20日開始向運河防線中**隊發起進攻。經五日戰鬥，25日日軍突破運河防線，26日攻占嘉祥。爾後日軍留一部兵力防守，主力集結於濟寧。
第3集團軍逐次抗擊後，撤至巨野、獨山鎮、大義集、孟家屯、相裏集之線防守。第3集團軍頑強抵抗，使魯西戰局轉危為安。
蔣介石十分高興，特意讓軍委會致電嘉勉。
2月上旬，中日兩軍在蚌埠地區淮河南岸進行激戰時，津浦路北線日軍乘機南下。中國第五戰區遵照軍委會意圖，采取以攻為守戰術，於2月6日命令第3集團軍向濟寧、第22集團軍向鄒縣、第3軍團向蒙陰發動攻勢。第3集團軍代總司令孫桐萱接受命令後，即以主力進攻濟寧；以一部進攻汶上，爾後向濟寧、兗州間實施側擊，策應主力作戰。以阻止日軍沿津浦路南下並確保隴海鐵路安全。
孫桐萱於2月10日命令，第55軍由金鄉向濟寧南關之敵進攻；命令第12軍第22師由定陶經巨野、嘉祥迂迴至濟寧以北地區，爾後向濟寧北門進攻，協同第55軍收複濟寧城；命令第81軍對汶上之敵進行襲擾。規定2月12日拂曉到達進攻出發地點，12日開始攻城。
第22師師長穀良民作出部署：以第64旅為主攻部隊，第66旅為預備隊，隨師部控製於運河西岸。12日拂曉前，第128團和129團秘密配置於濟寧北關兩側，旅部推進至興文鎮。根據偵知情況，本來預定天亮後小分隊化裝居民入城，控製城門，裏應外合殲滅城內日軍。但日軍已有覺察，當天城東、西、北門均未開。
第64旅旅長時同然急令北關兩個團改為攀城強攻。12日22時開始用長梯子多路同時攀城進攻，傷亡甚重。後在西北城角擊塌一段城牆，約有九個連從缺口處突入。城內日軍以猛烈火力封鎖了缺口，然後向入城部隊發起圍攻。敵我在城內北大街及城西北隅關帝廟一帶展開激烈巷戰，逐屋爭奪，浴血肉搏。
入城部隊孤軍奮戰，血戰一晝夜，至14日拂曉，九個連勇士全部壯烈犧牲！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命令，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；第66旅旅長薛明亮負傷。
第81師於12日夜開始進攻汶上城，一度攻入北關，受到日軍猛烈炮火襲擊，傷亡甚重。由於濟寧方麵第64旅已撤迴運河西岸，第81師也主動撤至開河鎮附近，沿運河之線防守。
2月17日，日軍第2軍參謀長鈴木率道按照司令官的意圖，指示第10師團和第8師團於20日開始向運河防線中**隊發起進攻。經五日戰鬥，25日日軍突破運河防線，26日攻占嘉祥。爾後日軍留一部兵力防守，主力集結於濟寧。
第3集團軍逐次抗擊後，撤至巨野、獨山鎮、大義集、孟家屯、相裏集之線防守。第3集團軍頑強抵抗，使魯西戰局轉危為安。
蔣介石十分高興，特意讓軍委會致電嘉勉。