第3軍團進抵臨沂後，將指揮部設在臨沂南關；把各部隊部署在臨沂外圍各戰略要地。日軍攻占莒縣、沂水之後，繼續向臨沂前進。3月3日，進抵離臨沂30公裏的湯頭地區，遭到守軍龐炳勳軍團的頑強抗擊。臨沂外圍另一仗——湯頭之戰開始了。
3月4日，日軍以田野旅團為主力，糾集了偽軍劉桂堂部，共兩萬多人，向龐炳勳部守軍第232團陣地發起猛攻。守軍組織了五十多人的敢死隊，用集束手榴彈轟炸了敵人幾輛坦克；其他部隊集中各種火器與敵步兵激戰、肉搏，先後打退了敵人四次進攻，消滅偽軍大部，擊斃日軍數百人。
3月5日，日軍增援部隊由台濰公路輸送到湯頭一線，日軍集中兵力向龐炳勳部守軍231團陣地發起攻擊。日軍坦克、步兵猛衝上來，守軍防守的太平、白塔等陣地危急。
龐炳勳立即命令：“231團務必堅守白塔、太平，拖住敵軍主力；垛莊的補充團從葛溝以北抄襲敵之右側背；229團從相公莊沿沭河東岸抄襲敵人左側背。”
229團迅速沿著湯河北上，衝向敵人左側背。在沂河附近，229團與日軍展開激戰。
2營長汪大章舉起寒光閃閃的大刀，喊道：“一連的弟兄們，跟我上！”他揮舞著大刀衝向敵陣。一番慘烈的廝殺，奪下敵人第一個陣地。連長被炸斷雙腿，懷抱機槍死戰不退，直到身中五彈而犧牲。兩個士兵拉燃一捆集束手榴彈，衝向敵人坦克而爆炸，最後全連隻剩下五個人。敵軍被擊退。趁敵人退卻時，汪大章組織了幾十個敢死隊員。
“弟兄們，你們都是有種的血性漢子，統統跟我衝！”汪大章舉著大刀向另一股日軍衝去，敵人不防亂了陣腳，四處潰逃。汪大章喊道：“弟兄們，這些兔崽子，手上沾滿了我們的鮮血，決不能讓他們跑掉！”
他衝上去一連劈死三個鬼子，其中一個鬼子臨死前竟死抱住他，在他脖子上狠咬了一口。等眼前的鬼子全被殺死時，汪大章手下隻剩下三個士兵。他本人也四處負傷，額頭、脖子、臂膀、大腿上鮮血淋漓……
這時日軍又湧上來把汪大章圍住，指揮官命令：“抓活的，抓活的！”
“別做夢了！”汪大章大喝一聲，揮起大刀衝了上去，把一個鬼子的腦袋砍掉。正當他揮第二刀時，日軍指揮官舉槍射擊，子彈擊中汪大章頭部。汪大章丟掉大刀，抽出插在懷裏的駁殼槍，對敵人猛射幾槍，又打到兩個鬼子。敵人槍聲又響了，汪大章終於倒在血泊中……
臨沂南關第3軍團指揮部。作戰參謀匆匆來報：“軍團長，229團汪大章營全營殉國！”
龐炳勳聞報大驚，不禁高唿：“汪大章，英雄啊！”他淚水橫流，立即拿起電話命令：“見到鬼子狠狠地打！不要俘虜，統統地打死！不然不解恨哪!”
當晚，日軍向沂河兩岸守軍陣地發動數次猛攻。龐炳勳部官兵集中幾十挺輕重機槍於沂河兩岸，給涉水進攻之敵以重創，河中浮屍不計其數。龐軍團左右夾擊，一舉奪下了太平、白塔一帶，收複了湯頭以南所失陣地，迫使氣勢洶洶的板垣師團後撤三十多裏。
3月9日晚，第五戰區舉行中外記者招待會，中外記者數十人參加。
戰區參謀徐祖詒說：“各位女士們、先生們！現在，我向你們報告前線的最新戰況。臨沂之戰，我方守軍龐炳勳僅率所部一師二旅，力戰死守，與強敵激戰六日，使日寇板垣師團受阻於湯頭一線，未能逼近臨沂城！……”
記者們熱烈鼓掌。
一位外國女記者問：“請問徐參謀長，龐炳勳率領的是一支什麽部隊？”
徐祖詒說：“龐炳勳的部隊，是中國一支名不見經傳的雜牌軍。”
外國女記者吃驚地說：“龐炳勳是雜牌軍？日本的‘鐵軍’敗於中國的‘雜牌軍’？……”
另一位外國記者伸出大拇指說：“中國的雜牌軍，ok!”一陣笑聲。
武漢的蔣介石身穿中式服裝，拿著紅藍鉛筆，指點著地圖上的莒縣、沂水等地，沉思片刻，對機要秘書陳布雷說：“給龐炳勳軍團長複電。”
他踱了幾步停下，口述電文：“即到。臨沂龐軍團長：5點20分參電悉。此次魯南莒沂諸役，該集團軍作戰以來，艱苦奮鬥，至堪嘉尚！”
3月4日，日軍以田野旅團為主力，糾集了偽軍劉桂堂部，共兩萬多人，向龐炳勳部守軍第232團陣地發起猛攻。守軍組織了五十多人的敢死隊，用集束手榴彈轟炸了敵人幾輛坦克；其他部隊集中各種火器與敵步兵激戰、肉搏，先後打退了敵人四次進攻，消滅偽軍大部，擊斃日軍數百人。
3月5日，日軍增援部隊由台濰公路輸送到湯頭一線，日軍集中兵力向龐炳勳部守軍231團陣地發起攻擊。日軍坦克、步兵猛衝上來，守軍防守的太平、白塔等陣地危急。
龐炳勳立即命令：“231團務必堅守白塔、太平，拖住敵軍主力；垛莊的補充團從葛溝以北抄襲敵之右側背；229團從相公莊沿沭河東岸抄襲敵人左側背。”
229團迅速沿著湯河北上，衝向敵人左側背。在沂河附近，229團與日軍展開激戰。
2營長汪大章舉起寒光閃閃的大刀，喊道：“一連的弟兄們，跟我上！”他揮舞著大刀衝向敵陣。一番慘烈的廝殺，奪下敵人第一個陣地。連長被炸斷雙腿，懷抱機槍死戰不退，直到身中五彈而犧牲。兩個士兵拉燃一捆集束手榴彈，衝向敵人坦克而爆炸，最後全連隻剩下五個人。敵軍被擊退。趁敵人退卻時，汪大章組織了幾十個敢死隊員。
“弟兄們，你們都是有種的血性漢子，統統跟我衝！”汪大章舉著大刀向另一股日軍衝去，敵人不防亂了陣腳，四處潰逃。汪大章喊道：“弟兄們，這些兔崽子，手上沾滿了我們的鮮血，決不能讓他們跑掉！”
他衝上去一連劈死三個鬼子，其中一個鬼子臨死前竟死抱住他，在他脖子上狠咬了一口。等眼前的鬼子全被殺死時，汪大章手下隻剩下三個士兵。他本人也四處負傷，額頭、脖子、臂膀、大腿上鮮血淋漓……
這時日軍又湧上來把汪大章圍住，指揮官命令：“抓活的，抓活的！”
“別做夢了！”汪大章大喝一聲，揮起大刀衝了上去，把一個鬼子的腦袋砍掉。正當他揮第二刀時，日軍指揮官舉槍射擊，子彈擊中汪大章頭部。汪大章丟掉大刀，抽出插在懷裏的駁殼槍，對敵人猛射幾槍，又打到兩個鬼子。敵人槍聲又響了，汪大章終於倒在血泊中……
臨沂南關第3軍團指揮部。作戰參謀匆匆來報：“軍團長，229團汪大章營全營殉國！”
龐炳勳聞報大驚，不禁高唿：“汪大章，英雄啊！”他淚水橫流，立即拿起電話命令：“見到鬼子狠狠地打！不要俘虜，統統地打死！不然不解恨哪!”
當晚，日軍向沂河兩岸守軍陣地發動數次猛攻。龐炳勳部官兵集中幾十挺輕重機槍於沂河兩岸，給涉水進攻之敵以重創，河中浮屍不計其數。龐軍團左右夾擊，一舉奪下了太平、白塔一帶，收複了湯頭以南所失陣地，迫使氣勢洶洶的板垣師團後撤三十多裏。
3月9日晚，第五戰區舉行中外記者招待會，中外記者數十人參加。
戰區參謀徐祖詒說：“各位女士們、先生們！現在，我向你們報告前線的最新戰況。臨沂之戰，我方守軍龐炳勳僅率所部一師二旅，力戰死守，與強敵激戰六日，使日寇板垣師團受阻於湯頭一線，未能逼近臨沂城！……”
記者們熱烈鼓掌。
一位外國女記者問：“請問徐參謀長，龐炳勳率領的是一支什麽部隊？”
徐祖詒說：“龐炳勳的部隊，是中國一支名不見經傳的雜牌軍。”
外國女記者吃驚地說：“龐炳勳是雜牌軍？日本的‘鐵軍’敗於中國的‘雜牌軍’？……”
另一位外國記者伸出大拇指說：“中國的雜牌軍，ok!”一陣笑聲。
武漢的蔣介石身穿中式服裝，拿著紅藍鉛筆，指點著地圖上的莒縣、沂水等地，沉思片刻，對機要秘書陳布雷說：“給龐炳勳軍團長複電。”
他踱了幾步停下，口述電文：“即到。臨沂龐軍團長：5點20分參電悉。此次魯南莒沂諸役，該集團軍作戰以來，艱苦奮鬥，至堪嘉尚！”