另一边的台儿庄战场，也打得非常热闹。
当时中国军队无论武器装备还是单兵作战能力都远逊于日军，往往需要数倍兵力才能与日军抗衡。
尽管如此，中国军民的抗战决心却无比坚定。
战区司令长官坐镇指挥，制定了诱敌深入、围点打援的战略。
日军矶谷师团骄横轻敌，贸然进入我军预设的包围圈。
台儿庄，徐州的门户，成为这场战役的核心。
西北军将军率部死守台儿庄，与数倍于己的日军展开殊死搏斗。
战斗异常惨烈，双方反复争夺阵地，城内巷战，白刃相接，每一寸土地都浸染着鲜血。
中国士兵用血肉之躯筑起了一道钢铁长城。有战士回忆，日军“就像蚂蚁一样，一波倒下，一波又冲上来”。
守军弹药匮乏，甚至用大刀、长矛与敌人肉搏，展现了惊人的勇气和毅力。
外围的汤司令部也按照计划向台儿庄推进，对日军形成合围之势。
内外夹击之下，矶谷师团陷入困境。日军困兽犹斗，企图依托残存的兵力负隅顽抗，但最终未能扭转败局。
台儿庄战役，中国军队以巨大的牺牲取得了最终的胜利。
这给中国军队带来了更大的自信心，坚信只要不向日军投降，胜利必定是属于中国的。
从而士兵士气大涨，在战斗中表现的更为出色，失败主义也逐渐消失，
在徐州会战以胜利而结束后，中国人民的民族精神表现的十分强烈，坚信中国必定不会被日本侵略者打败。
另外，这场战役持续了有五个多月，这为之后的武 会战赢得了更多的时间去准备作战策略以及集结物资，确保战争必需品是充足的。
徐州会战也打击了日军的战略计划，日本军队原本就兵力不充足，作战策略有待完善，在攻占了太原后便准备停止大规模的攻击，想趁这个时间来扩充兵力以及提升作战计划。
可是在徐州会战中，台儿庄战役使得日军损失十分严重。
日军不能接受这种失败的耻辱，便再一次发起了进攻，提升战略以及扩充兵力的事情都搁置一边了。
最终，日军因为兵力的不足在徐州会战中失败了。
所以说徐州会战沉重的打击了日军的战略计划。
徐州会战结束之后，平静了大概一个星期。
4月中旬，侵华日军华北方面军和华中派遣军，集结精锐部队13个师团约30万人马，配备各种重武器，辅以飞机数百架，
采用南北对进，侧翼迂回的战术，分六路向徐州实行包围进攻，企图以速战速决的手段围歼中国军队主力于徐州附近。
日军的企图既已暴露，很显然再守徐州，在大平原上与日本决战，无异于引火自焚。
第五战区司令长官凭借高超的指挥艺术，完成了这场大撤退。
5月底，各路日军冲进徐州，发现徐州空空荡荡，压根没见到中国军队的影子。
日军大本营陆军部向天皇报告说：
我军虽以主力自徐州以西切断了中国军队的退路，将徐州地区铁桶般包围起来，
但总计约50个师的中国军队，于5月中旬突然从西南方向跳出我军重围，战果之微出乎意料。
它的成功绝不亚于台儿庄大捷，它使日军战略决战的企图又一次破灭，为后来的武汉大会战保存了实力。
对以后的抗日持久战和夺取最后胜利，具有无法估量的重大意义。