1938年4月3日，台儿庄大半被日军占领，师长池峰城先后派出的二批敢死队全部战死，在挑选第三批敢死队时，在残存官兵中，只能挑选出57个没受伤的人。 骄横的日军在电台中宣布已经占领台儿庄，池峰城觉得再拼下去，31师将全军覆没，便向长官孙连仲请示，可否转移阵地，暂时撤到运河南岸。 孙连仲清楚池峰城的处境，31师兵员装备都不足，但即使这样，已经在台儿庄和日军血战多日，池峰城不是怕死，而是想给31师多少留点种子，否则再打下去，就得全员战死了。 孙连仲将电话打给了李宗仁，说：“报告李长官，第2集团军伤亡很大，尤其是台儿庄正面阵地的池峰城师，全师伤亡十分之七了，可否请李长官答应暂时撤退到运河南岸，好让第2集团军留点种子，这也是长官的大恩大德！” 李宗仁很了解孙连仲，若非不得已，这个性格刚强的人的话绝不会说得如此哀婉。但李宗仁预计汤恩伯军团明日中午可至台儿庄北部，第2集团军如于此时放弃台儿庄，岂不功亏一篑？ 因此李宗仁对孙连仲说：“敌我在台儿庄已血战一周，胜负之数决定于最后5分钟。援军明日中午可到，我本人也将于明晨亲来台儿庄督战。你务必守至明天拂晓。这是我的命令，如违抗命令，当军法从事。” 孙连仲见李宗仁已铁了心，态度如此坚决，便说：“好吧，长官，我绝对服从命令，整个集团军打完为止！” 在电话中，李宗仁进一步指示说，第2集团军不但要守到明日拂晓之后，今夜还须向日军发起夜袭，以打破日军明晨拂晓攻击的计划，只有这样，才可在汤恩伯军团赶到后，对日军实行内外夹击！ 孙连仲一听，全军不但不能后退，还要夜袭反击，诉苦说：“李长官，我也是有心无力，第二集团军的预备队也都打光了，夜袭甚为不易。” 李宗仁说：“我现在悬赏10万元，你将后方凡可拿枪的士兵、担架兵、炊事兵与前线士兵一齐集合起来，组织一敢死队，实行夜袭。这10万块钱将来按人平分。重赏之下，必有勇夫，你好自为之。胜负之数，在此一举！” 孙连仲在电话那头顿了顿后，突然高声说：“服从李长官命令，绝对照办！” 打完电话后， 孙连仲来到台儿庄亲自督战。死守最后阵地的师长池峰城，又向孙连仲请求准予撤退。 孙连仲命令说：“士兵打完了你就自己上前填进去。你填过了，我就来填进去。有谁敢退过运河者，杀无赦！” 池峰城见孙连仲态度坚决，也当即表态说：“那就不退了，我带着弟兄们逐屋抵抗，死守不退，打完为止。” 激战到黄昏，精疲力竭的日军停止了进攻。午夜，池峰城派出以伤兵为主的死队数百人，夜袭日军，日军仓皇应战，乱作一团，敢死队一举夺回台儿庄的四分之三，日军退守北门。 李宗仁最担心的就是汤恩伯军团不来，台儿庄大战打响以来，汤恩伯的二十军团虽然划归第五战区节制，但汤恩伯并不大买李宗仁的帐。李宗仁虽三令五申命汤恩伯部火速南下，夹击日军，但汤恩伯推三阻四，仍在姑婆山逡巡不前。 如果汤恩伯部不能及时赶到，那么孙连仲第二集团军官兵的血就白流了。汤恩伯犹豫不决，一直以侧翼出现日军为借口，拖延出兵。 汤部的52军军长关麟征极为愤怒，当面对汤恩伯说：“如果军团长有顾虑，那么我52军请求单独作战，一切后果由我关麟征一人承担。” 汤恩伯大怒，斥责关麟征说：“关军长，战场岂是儿戏，你违令出击，小心军法。关麟征听后，气得拂袖而去。 战局一日数变，已失去耐心的李宗仁在仍未得到明确答复的情况下，对汤恩伯去电训斥说：“我已受委员长之命，如有所属再不听军令，致误战机，当照韩复榘的前例严办。” 见李宗仁提到了韩复榘，汤恩伯不由得出了一身冷汗，而在这时，蒋介石也给汤恩伯发去电报，让二十军团全线出击。 在得知汤恩伯部出击后，李宗仁电告孙连仲集团，在汤部到来之前，必须死守，决不许后撤。 就在池峰城派出的敢死队夜袭夺回台儿庄的大部之时，汤恩伯军团以关麟征部先锋，迅速向台儿庄以北迫近。 得知汤军团终于赶到的消息后，李宗仁亲随员40多人，搭车到台儿庄郊外，指挥对台儿庄日军的歼灭战。 汤军团在日军后方出现后，和孙连仲部配合，将日军合围。李宗仁身着戎装，下令台儿庄周围的部队全线出击。 台儿庄内外几十里，一时杀声震天。日军血战多日，此刻已成强弩之末，弹药汽油用完，机动车辆多被击毁，其余也因缺乏汽油而陷于瘫痪。面对内外夹击，日军狼狈的突围逃窜，溃不成军。 在反击战中，日军遗尸遍野，被击毁的各种车辆、弹药、马匹遍地皆是，师团长矶谷廉介率残部突围窜往峄县，闭城死守，已无丝毫反攻能力。台儿庄之战至此以全胜之局结束。 台儿庄血战中，第二集团军防守有力，总司令孙连仲被称为“孙钢头”，汤军团的52军反击最力，军长关麟征被称为“关铁拳”。
