中央军第20军团得到作战命令后，下辖的第52军和第85军从日军大部队外线运动，从敌人的侧背发动了攻击。
此时，日军的第5师团和第10师团还没有意识到第5战区的大包围围歼的战略意图。
保安团，第2集团军，以及台儿庄周边国军部队，逐渐对台儿庄之外的日军33旅团等部队形成合围。
日军第10师团33旅团被包围后，日军第5师团改变原有进攻计划，立即派出第9旅团，转向台儿庄地区增兵，解围第33旅团。
第5师团第9旅团一增援上来，就向中央军20军团外围防线发动了进攻。
在日军进攻20军团时，20军军团长汤司令命令52军和75军围攻日军第9旅团。
双方士兵拼劲全力激战了数日，最后，中央军部队给予日军重创，歼敌数千人，使日军第9旅团救援日军33旅团计划落空。
被围困在台儿庄城外的日军第33旅团，见援兵被中央军打退救援无望，日军第33旅团决定以死相拼进行突围。
日军第33旅团，自然不甘心全军覆灭，鬼子兵打起仗来异常的勇猛，敌人一个个杀红了眼，多次组织敢死队突围。
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