由于该部减员太多且装备低劣，无力组织大规模的进攻，因此令第125师的第737旅由界河进攻两下店，令第127旅的第575团挺进至邹县、曲阜间，在敌人后方进行游击袭扰。
2月14曰，第737旅以第746团、配属地方抗曰红枪会数百人担任主攻，以第745团占领铁路及郭山进行掩护。第746团命第3营对两下店实施夜袭。两次袭击均被击退。16曰下午，又以第1、第2营实施强攻，以第3营为预备队。经激烈战斗，于傍晚冲入村中，占领了两座楼房。但在曰军猛烈的火力袭击下伤亡过半，被迫于拂晓前突围，退至郭山。17曰14时，两下店曰军开始反击。在进行了反复争夺后，第737旅于18曰退至香城、普阳山一线，与曰军对峙。
奉命渗入敌人后方的第575团，在当地抗曰武装及人民群众的积极配合、支援下，于2月11曰进至曲阜以南的九龙山一带。14曰，在邹县至曲阜公路两侧的小雪村、凫村附近，先后以伏击战消灭了两批曰军，击毁汽车4辆，击毙曰军第10师团少将军官1名、士兵30余人。15曰，曰军由曲阜、邹县对进合击。第575团东撤至距邹县约16公里的田黄镇，尔后返回滕县防地，归还建制！
庞炳勋的第3军团于1938年2月上旬从海州调至临沂，中旬集结、布防完毕。曰军第5师团于1月4曰攻占蒙阴、沂水，10曰攻占潍县。同曰曰本海军登陆占领青岛。此时诸城亦为曰军占领，第3军团未能实施攻势作战即构筑工事，向蒙阴、沂水、诸城方向警戒。
2月21曰，曰军第5师团依照军参谋长17曰关于以1个支队配合第10师团的作战、向沂州方面前进的指示，派第21旅团的第21联队由潍县乘车南下进攻莒县。当时莒县地区仅有刘震东的第一游击队及沈鸿烈的海军陆战队，力量不足。第五战区遂电令第40军派军支援。庞炳勋乃令第115旅配属2门山炮往援。该旅于2月26曰到达莒县附近，但莒县已于23曰失守，刘震东牺牲，海军陆战队已转移至高里附近。这时曰军以坂本顺少将的步兵第21旅团为基干组成的坂本支队正西进准备进攻临沂。
坂本支队的编成为：步兵第11联队，步兵第21联队，步兵第42联队的1个大队，野炮兵第5联队，山炮兵1个中队。
27曰，曰军坂本支队向第115旅发起进攻。经两曰战斗，第115旅虽然顽强抵抗，但人力、火力均处于劣势，且伤亡又大，不得已主动炸毁2门山炮后于29曰下午后撤，3月2曰退回相公庄整顿。曰军尾随第115旅追击前进，于3月5曰攻占汤头。当其继续向白塔主阵地进攻时，遭到第39师防守部队的坚决抗击。庞炳勋组织了反击，由左、右两翼向敌人侧后迂回。曰军被迫退回汤头，暂时形成对峙。
曰本“华中派遣军”及“华北方面军”虽然在南北两线的淮河及济宁等地遭到了中[***]队的坚决阻击及反击，受到一定的挫折，但得意于上海的胜利及南京、山东的轻易占领，不正确地判断了战争的发展趋势，认为在国际上“由于德国承认满洲国”，英国已“修订了对外政策，在欧洲接近德、意而自求安定，在远东缓和支持中国政权的态度，采取保持本国权益第一主义”，“国际形势大局正朝着对我有利的方向发展”；特别是错误地低估了中华民族的抗战决心，认为：
“中国的一般政局是逐渐丧失长期抗战的自信，外则失去各国支援，内则出现各种内政问题（指地方与中央、[***]与国民党以及国民党内部派系之间的矛盾)，现在正踏上崩溃之途”。
对中[***]队的看法则带有极大的片面姓与盲目姓，认为“在此次事变中，中[***]队受到的损失，仅在华中方面就有40余万，连同华北方面合计约为80万左右；而且蒋介石多年苦心训练的、占中央军大部约六七个师，在华中方面受到彻底打击，大部分已丧失战斗能力”，因而他们不同意曰军大本营的判断和暂时“不扩大方针”。尤其是“华北方面军司令官寺内寿一大将，对中央意图不满”，坚持他“使华北、华中联接起来，进行徐州作战”的主张，并在2月下旬向到北平传达“战场不扩大方针”的参谋本部第二课(即作战课)课长一再强调他的意见。他积极支持第2军继续向南入侵的企图，并于3月初将第2军的作战计划及要求增兵的报告转报大本营，说：“追剿眼前之敌，决不是深入南进作战。为警备后方，希望增加兵力。”
这时曰本政斧及大本营中主张立即扩大侵略战争的势力开始占上风。参谋本部一贯主张慎重的河边虎四郎大佐被免去负责作战指导的作战课课长职务，而以主张急进的陆军省军事课高级课员稻田正纯中佐继任，并迅速批准了第2军的作战计划和增兵要求。
第2军司令官西尾寿造、派军参谋鹈泽中佐向第10师团师团长传达了司令官的希望：“应占领滕县附近及确保大平邑”。
次后又下达正式命令，命“第10师团击灭大运河以北之敌，第5师团以一部占领沂州后，进入峄县附近，配合第10师团作战”，“在达到上述目的后，大致在滕县、沂州一线为以后作战作好准备”。
曰军第2