1938年3月，滕县保卫战前夕，第21集团军总部调第122师到第一线战斗，驻守在界河与滕县之间及其滕县的东北地区。集团军总部任命第122师师长王铭章为第41军前方总指挥。3月14日拂晓，日军纠集上万兵力向第45军阵地全线发起进攻，激战竟日不克，日军伤亡甚大，于是企图迂回攻击战略要地滕县县城
滕县、临沂是徐州北边的两个大门，特别是滕县，距离徐州只有一百来公里，还是津沪铁路的咽喉，自古以来就是兵家的必争之地，如今更是成为双方争夺的战略要点。守卫滕县的中国军队是四川的部队，总司令最开始是邓锡侯，后来改为孙震。下辖只有两个军。再加上川军本来就是属于乙种部队，军队的装备配置都比较低劣。又因为川军在来滕州之前在晋东战场上与日军作战四十多天，损失惨重，伤亡过半，到滕县防守的时候全军团的兵力也不过2万人。
1938年3月15日9时，日本第10步兵联队在界河南安楼、房岭地区集结。根据地54号中平飞行部队的侦查要图分析，得知中国军队以滕县为中心，在其北设有数道坚固阵地。11时25分，联队受赖支队作命第9号，决定将第12中队留在界河驿警备，以主力（步兵5个中队）从滕县防备薄弱的东部攻击。下午3时，日军到达崔家庄，沿龙山店-东郭-王庙攻击前进，战斗异常激烈，我军防守顽强击败日军多次冲锋，双方伤亡惨重。驻在临城的总司令孙震乘火车到滕县视察，并指示王铭章师长及各级部队长，要抱有敌无我、有我无敌的决心，与日军血战到底！晚8时50分，日本第10联队集结在姜家楼、王庙一线，联队长赤柴八重藏大佐综合各方情报判断，川军主力集结一线，滕县附近无大量兵力，决心抛开当面阵地，第2天拂晓以两个大队兵分两路乘虚攻击滕县县城
3月16日黎明，日军矶谷廉介师团主力对界河中国守军第45军主阵地发起全线进攻。同时，东关外日军一个大队向东关的警戒部队发起进攻。上午8点钟，日军山炮10余门在城东高地向东关、西关、车站一带猛轰，并且有敌机12架在上空轰炸、扫射。日军集中炮火猛攻东关土寨东南角，炮弹将土寨炸塌一二十米，又以重机枪向塌口进行持续射击，掩护步兵攻击前进，3月17日早上6点，日军以五、六十门大炮、二十余架飞机轰炸，城内外一时硝烟弥漫。下午2时，日军以12门重型榴弹炮猛轰南城墙，二、三十架敌机狂炸南关守军。南关守军被迫转移到西关火车站附近。下午3时半，日军占领南城墙。不久，在炮火、坦克的掩护下突入东关，守备东关的第一二四师七四零团团长王麟伤重而死。
当日军冲进关时，王铭章师长不顾个人安危，亲临城中心的十字街口指挥作战。这时，冲上城墙上的日兵又向西城门楼逼近。经过激烈的血战，到下午5时许西城门楼落入敌手。日兵占领西城门楼后，即集中火力向城中心十字街口扫射。王师长及其随行无法存身，准备移至西关火车站继续指挥守城。他命令身边仅有的一个特务排，向西城门猛扑，被日军的机枪全部打倒。王师长身边无兵可派，不得已从西北角缒城奔火车站。王师长一行刚到西关电灯厂附近，不幸被西城门楼上的日兵发现，一阵密集的扫射，王铭章师长和他的参谋长赵渭宪、副官长罗甲辛、少校参谋谢大墉、第一二四师参谋长邹慕陶以及随从十余人，同时为国捐躯。
日军公婆滕县
滕县保卫战打响时，汤恩伯兵团先头部队甚至没有赶到战场，战后川军第22集团军的战斗详报描述，可以证实这一点：1938年3月15日“集团军奉委座及长官李（李宗仁）电令，以滕县为津浦北段要点，关系全局，务应竭力死守，支持时间，以待增援
至15日夜，日军第10联队所部完全包围了滕县周边，王铭章师长只能孤军死守了。同时，濑谷支队的第63联队已经越过滕县，向县城以南的临城枣庄前进，以阻挡增援滕县的国军。
此时汤恩伯的第20军团在哪里？
根据第20军团战斗详报，3月14日下午14时14分李宗仁来电，要求调汤部第85军至滕县附近，作为川军第22集团军之预备队。调其第85军至徐州战场，务必于3月17日拂晓前在滕县以南的临城集结完毕。当晚21点，蒋介石亲自打电话给汤恩伯，要求汤恩伯所部归属第五战区李宗仁全权指挥。
从这一系列的来电可以看出，汤恩伯的部队是被临时拉进的台儿庄战场。而且，他们是在战事开始后，才被通知加入，是相当被动的。蒋要他们从河南商丘紧急乘车经过徐州，然后北上救援滕县！谁都知道，商丘距离徐州就有200公里，徐州距离滕县又有100多公里，总长度为300多公里。根据当时的交通和运输情况而言，汤恩伯兵团主力能够在17日赶到滕县以南就是奇迹，更别说15日和16日了。汤恩伯当即以第八十五军第四师作为先锋，当夜开拔车运临城，八十五军主力随后跟进，汤恩伯于第二天前往徐州指挥。就在汤恩伯兵团刚刚开拔的时候， 3月14日日军濑谷支队开始南下。
在15日滕县被团团包围之时，汤恩伯军团的部队压根就没有进入滕县附近，那就谈不上增援！
16日16时，李宗仁居然发来了一道命令战区：为击攘沿津浦路南下之敌，从铁道东侧包围该地，将该敌聚歼于邹县以南地区。……第八十五军除以一部直接支援第二十二集团军巩固滕县城防之外，主力由铁道以东地区向邹县迂回攻击敌人，到达邹县南方高地附近后相机向南与第二十二集团夹击两下店以南之敌……
汤恩伯第20军团下辖的3个军，13、85、52军。此次增援的85军，下辖第4师和第89师，都是汤部最精锐的主力部队，也是中央军第一流部队。16日，急行军赶到的濑谷支队63联队和89师遭遇。先头部队第533团第3营营长侯克少校战死，第1营营长李家埻重伤，营长严以重战死，第89师被日军凶猛的攻势打了个措手不及，自身难保。当天，汤恩伯将军鉴于我军兵力少且分散，为了避免被日军各个击破，不得不下令部队放弃临城，向临城以东的山区撤退集结，准备下一阶段战斗。
滕县城破的第二天18日，汤恩伯电文中提到“连日作战，第4，89师阵亡营长3员，伤2员，伤团长1员，伤亡连排长20余员，士兵2000余，89师因仓促应战，伤亡较大。
对比一下，守滕县的41军伤亡3000余人，驰援滕县的85军两天伤亡2000余人。纵观这几日的战斗，汤恩伯并非保存实力见死不救，一方面他从未接到以主力救援滕县的命令，另一方面当时汤恩伯也并没有足够的部队救援滕县。他麾下的部队15日抵达临城后未等集结便投入到阻击战中。阻击战变成了添油战，一个团刚刚完成卸车即投入战斗，刚刚投入战斗即被占据优势的日军击溃。甚至在临城失守后，第八十九师还有一个团未完成卸车，下车后只能从火车站突围而出。汤恩伯军团在临城的惨败显然不是汤恩伯指挥无方，更非第二十军团所部战斗力差，汤恩伯亲临一线指挥，在毫无既设阵地的情况下抵抗日军一个加强联队的攻势，自然遭到了不可避免的惨败。
这场惨的原因则是李宗仁未料到日军攻势如此之快，对于汤恩伯兵团的调动太迟，如果汤恩伯兵团能在3月14日即抵达临城构筑阵地，肯定能阻挡日军攻势。在16日临城、滕县均陷入危机时，李宗仁不顾战局变化，依然要求汤恩伯军团主力前去迂回日军，最终导致滕县失守。
尽管如此，在这两天的战斗中，汤恩伯军团所部第八十九师也展现出了不俗的战斗力。八十九师在毫无既设阵地和反坦克炮手段时，面对日军优势兵力冲击能保持建制持续抵抗；一线部队的营长均能挺身而出率部坚守。防守失利后部队未发生大规模混乱，后撤收容后立即恢复了战斗力。
在临城的惨败后，汤恩伯军团很快就证明了自己的战斗力，半个月后，完成集结的汤恩伯军团在台儿庄北方给予濑谷支队与坂本支队一连串重大打击，最终迫使濑谷支队放弃对台儿庄的攻击。----时任副参谋总长的白崇禧，多次到台儿庄前线视察，他在回忆录中，这样写：”汤恩伯司令用兵适宜，当敌攻击台儿庄之际，迅速抽调进攻峄县而逞胶着状态之兵力，反包围台儿庄之敌人，与孙连仲部相呼应，同时，并调关麟征、周碞二部，击破敌人由临沂派来解围台儿庄之沂州支队，于任务完成后，仍回师台儿庄，此为其用兵灵活、合适之处“
总的来看，滕县保卫战川军打的足够好。日军第10联队的战报说：该敌曾在山西遭到我军（日军）相当大的打击，兵员减少甚大，现多数为青年兵，四川军因其独特的忍耐性和绝对的服从观点，抵抗颇为顽强，然其行动较为消极，很少进行逆袭，唯有死守阵地。敌极力避免我优势炮火的损害，往往以近距离顽强的手榴弹寻求决战，并依托村落的围墙及城墙尽力死守，竭尽所能妨碍我军前进。
李宗仁致蒋介石的电报中曾说：“该集团军以劣势之装备与兵力，对绝对优势之顽敌，独能奋勇抗战，官兵浴血苦斗达三日半以上，挫敌凶锋，阻敌锐进，使我援军得以适时赶到，战役中心之徐州得以转危为安，此为国牺牲之精神，不可泯也。”又说：“若无滕县之固守，焉有台儿庄之大捷！”为褒扬王铭章将军，国民政府明令追赠其为陆军上将。蒋介石亲拟挽联悼念王铭章：执干戈以卫邦家，壮士不还，拼将忠诚垂宇宙；闻鼙鼓而思将帅，国殇同哭，忍标遗像肃清高。
而因为一部电影被黑了三十余年的汤恩伯兵团。关于滕县的救援，汤恩伯尽了全力，也不存在汤恩伯坐视杂牌军自生自灭的说法。
