到了晚上，63联队已经攻占了台儿庄三分之二的阵地，第10联队也取得了进展，将台儿庄两翼的二十七师、三十师阵地大幅压缩，眼见再加一把劲，就可以将二十七师、三十师和台儿庄守军全歼在运河北岸了。
矶谷廉介听完报告后，不住地点头，连声说哟西。
可惜矶谷廉介的高兴没有持续多久，晚上，华夏军队突然发动了全线反击。第二十军团的五十二军、八十五军、七十五军从赖谷联队背后杀来。运河沿线的第二集团军及其配属部队也发起反攻，台儿庄内杀声震天。
矶谷廉介中将毕竟是受过良好军事教育的高级将领，处变不惊，接到华夏军队反击的报告后，一边命令濑谷启指挥濑谷支队就地转入阻击，一边命令第40联队各部严守城池，防止华夏军队偷袭。又发电催促赖武平少将率39联队加快速度，迅速赶到战场，侧击华夏军队，掩护主力作战。
到了夜里两点，两眼通红的矶谷廉介中将接到了界河失守的消息，脑袋轰地一声就炸开了，原来华夏军队的反击不是为了巩固防线的战术动作，而是蓄谋已久的围歼战，是想把自己的第十师团一网打尽。
这下，矶谷廉介慌了，再也顾不得什么夺取台儿庄了，马上向西尾寿造中将报告，请求撤退。同时，命令正在向台儿庄方向赶来的第39联队立即停止前进，迅速抢占阵地，做固守准备。
第39联队报告，部队正赶往兰陵镇，决心进占兰陵镇，进而支援主力作战。
矶谷廉介一想，华夏军队既然决心围歼第十师团，必然会在兰陵附近伏击或阻击39联队，千万不能把部队让华夏人一锅烩了。遂严令第39联队立即停止前进，转向枣庄前进，与驻枣庄部队会师。
好不容易挨到天明，矶谷廉介正要下令各部队交替掩护，撤出战场。华夏空军的飞机赶到了，几十架飞机朝着日军阵地倾洒弹雨。
矶谷廉介躲在指挥所里，呆呆地看着天上的飞机，良久，才声嘶力竭地命令电台迅速报告西尾寿造中将，请求航空兵立即出动，掩护部队向峄县撤退。命令濑谷启炸毁所有带不走的辎重，立即向峄县转移。
要是昨天晚上矶谷廉介下令撤退，说不定濑谷支队还能逃出一线生天，可惜晚上从来都是华夏军队的天下，矶谷廉介害怕部队在夜晚撤退会被华夏军队夹击导致溃败，不敢冒险，丧失了濑谷支队最后逃命的机会。
等到日军航空兵赶到时，华日两军已经厮杀到了一起，很难分清敌我了，轰炸自然也就没有多大效果了。
开战以来，国军什么时候有过这样狂揍日军的机会啊！所以，知道把濑谷支队收在了网中的各级军官，根本就无视日军飞机的威胁，嘴里无一例外地都在喊着宋美龄提出的“弟兄们，跟我上”，一次又一次地向日军阵地冲击。
矶谷廉介见部队被包围，激起了武士道精神，严令各部队停止撤退，坚守阵地，坚决打退华夏军队的攻击。这一来，日军也杀红了眼，拼死抵抗，双方你来我往杀成一团。
矶谷廉介见部队伤亡越来越大，很难突出重围，只好命令在枣庄、峄县的40联队驻军接应主力突围。命令39联队加快速度，接替枣庄防务。
战到下午，矶谷廉介悲哀地发现，弹药、油料都供应不上了，战线发生动摇，再不撤退的话，说不定自己就要当俘虏了。