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。
这样临沂战场上的兵力即形不足，而且此时日军已组织反击。为改变这种逐渐不利的情况，蒋委员长越过第五战区长官部，于3月23日下令59军不必向泗水、滕县分兵，应全军协助第40军歼灭临沂北方之敌。
快速行动的59军，虽然于3月24日的傍晚已回到了临沂的西郊，但此时的战场情况已迥然不同，日军第五师团已接近临沂北郊的三官庙、东郊的石埠岭。
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25日夜间的激战，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军均陷入苦战。
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