就在中国军队准备向敌发起追击之时，不料日军于17日凌晨5时发起疯狂反扑，中国军队阵地多处告急。

但官兵们咬牙与敌死拼。

素来顽强的日军，在59军痛击之下，终于丧失了继续战斗的意志，狼狈撤回河东，然后掉头向北逃窜。

临沂大捷至此告成。

张克侠参谋长兴奋地在日记中写道：&ldo;昔日所向披靡不可一世的皇军之板垣师团，为我中华好男儿已打得威风扫地，&lso;铁军&rso;碰到了打铁汉!&rdo;

17日上午11时，蒋介石致电李宗仁、张自忠、庞炳勋，嘉勉临沂之捷，电报说：临沂捷报频传，殊堪嘉慰。

仍希督率所部，确切协同，包围敌人于战场附近而歼灭之。

如敌脱逸须跟踪猛追，开作战以来歼敌之新纪录，借报国军之气势，有厚望焉。

---------------

张自忠不计前嫌（3）

---------------

随后，来自各方面的祝捷电报如雪片似飞来，但张自忠并未陶醉在胜利之中，当天他就下令发起追击作战。

各部遵命而动，迅速向北追击。

18日，59军在第3军团协同下，将日军第5师团坂本支队包围于汤头一带。

正要发起围歼之时，张自忠却突然接到战区命令：&ldo;59军留一旅归庞军团长指挥，拒止临沂以北之敌。

其余即开赴费县待命。

&rdo;张自忠只好放弃眼前有利战机，将112旅留归庞炳勋指挥，自己则率其余部队于21日下午冒雨向费县开进。

第一次临沂之战就此结束。

当张自忠、庞炳勋两军于第一次击破进犯临沂的板垣第5师团所部进而向莒县追击后，因津浦铁路正面之敌陷滕县南下，当时为彻底集中兵力击破铁路正面之敌，决定将张自忠军转移于滕县方面。

当张军开始西移时，敌又由莒县方面侵入，庞军告急，张军不得不又由费县附近回师临沂，揭开了第二次临沂之战的序幕。

在这同时，第5战区又令在海州方面的缪瀓流军（57军）派一个旅增援临沂，归张自忠指挥作战。

敌自3月25日起向临沂猛攻，张、庞两军与敌激战至29日，适缪瀓流军增援到达临沂，就决定于30日拂晓出其不意实行反攻。

反攻部队将敌截断为两部分，敌主力被迫向北溃退，其一部窜入临沂西侧的朱阵，闭寨困守。

从而，取得了第二次临沂之战的胜利。

临沂之战，第59军及第40军以伤亡1万余人的代价造成日军第5师团伤亡约4000余人，挫败了日军攻占临沂的企图。

有资料说：&ldo;日军以载重汽车运回莒县尸体约一百余车。

敌在汤头、葛沟屡次焚化尸体，来不及运回者、就地掩埋者达七八百具。

&rdo;这是该师侵人中国以来，继平型关受挫后遭到的第二次严重挫折。

日军第5师团从3月3日发起临沂作战，苦战至月底，仍未能越雷池半步，这对于日本&ldo;铁军&rdo;来说，实在是太难堪了。