臺兒莊之戰從3月1938開始，到4月15結束。這場戰役因其極其慘烈的性質，又被稱為“臺兒莊之戰”，因其作戰區域，又被稱為“路南之戰”，因中國軍隊的空前勝利，又被稱為“臺兒莊勝利”。在持續1個月的激戰中，中國軍隊參戰人數約29萬人，傷亡約5萬人。日軍參戰約5萬人，傷亡約2萬人。
戰鬥開始，日軍憑借火炮優勢攻入臺兒莊城。之後近壹個月，雙方展開巷戰、肉搏戰，臺兒莊城內槍林彈雨、血流成河。
中國軍隊的陣地白天丟了，晚上在日軍坦克和火炮打不到的情況下奪回來。3月27日，蔣介石在李宗仁、白崇禧等人的陪同下，前往臺兒莊南站，鼓勵鎮守臺兒莊的31師師長池鳳城(黃埔高教班1)提振前方將士士氣。
池鳳城堅決地說:“我們師壹定會戰鬥到底，壹定會帶著陣地生存下去，報效國家。”並立即組織敢死隊，誓要奪回被日本占領的陣地。在此之前，圍城的壹個營的戰士全部犧牲，然後去了壹個連145人，只剩下18人活著。報名參加敢死隊的戰士都知道這是九死壹生，還是踴躍報名。
遲鳳成宣布:“敢死隊每人將獲得30元大洋。”註冊兵馬上說:“妳要錢幹什麽？我們戰鬥是為了不讓我們的子孫成為日本人的奴隸，為了民族的生存而奮鬥。”
28日晚，英勇的敢死隊員，每人攜帶兩枚手榴彈，勇敢地沖向敵營，與日軍進行了慘烈的肉搏戰，在後援部隊的支援下發起反攻，終於奪回陣地。而且57架戰鬥機只剩下11。
與此同時，黃埔軍關的第五十二軍和的第八十五軍向棗莊、易縣外圍的日軍發起猛烈進攻。經過4天激戰，中國軍隊重創日軍萊谷支隊和阪本支隊，日軍殘余退守翼城和棗莊。
臺兒莊戰役殲滅了日軍大量有生力量，打擊了侵華日軍的囂張氣焰，堅定了中國軍民堅持抗戰的信心，改變了國際視聽。這次勝利是中華民族自全面抗戰以來的最大勝利，也是中國軍隊在徐州戰役中的重大勝利。
周恩來高度評價:“這場戰役雖然是在壹個地方，但它的意義卻影響著戰鬥的全局，影響著整個國家、敵人和世界！”毛澤東在《論持久戰》中寫道:“每月大獲全勝，如平型關、臺兒莊等，可極大地壓抑敵人的精神，鼓舞我軍士氣，號召世界團結。”
徐州會戰(臺兒莊會戰)不僅沈重打擊了侵華日軍的囂張氣焰，打破了日本法西斯戰無不勝的神話，而且大大延緩了日軍的進攻，為組織武漢保衛戰贏得了時間。