3月24日，对于徐州的守卫者来说是一个很重要的日子，那就是蒋介石一行将来到徐州视察防务。
上午9时左右，一架标有青天白日机徽的螺旋桨飞机徐徐地降落在徐州机场上。机门打开了，蒋介石走到舷梯上，向大家挥了挥手。李宗仁走上前去，欢迎蒋介石一行。
蒋介石到徐州视察，主要是为参加徐州会战的部队鼓舞士气，同时也要看看徐州的防卫情况。蒋介石的随行人员主要有副参谋总长白崇禧、军令部次长林蔚、作战厅厅长刘斐等人。
这天，日军正向台儿庄发起猛攻，徐州上空时而可以听到日军飞机的轰鸣声。蒋介石视察了徐州战场，特别是了解了台儿庄战役的进展情况以后，当天就返回武汉了，把白崇禧、林蔚、刘斐等人留在徐州，协助李宗仁指挥作战。
白崇禧离开武汉前夕，特意邀请周恩来和叶剑英到其寓所，商讨对日作战的方针。
周恩来时刻关注全国的抗日形势，当白崇禧诚恳地问到徐州战场对敌作战方针时，周恩来胸有成竹，讲述了一套完整的计划。周恩来说：“津浦铁路南段，李品仙、廖磊两个集团军应该同新四军第4支队配合，采取以运动战为主、以游击战为辅的战法，在辽阔的淮河流域运动，时时威胁津浦铁路南段的日军，使这些日军不敢贸然北上，去支援南下的日军。徐州以北，主力部队应采取阵地战与运动战相结合的方针，守点打援，实现各个击破。
白崇禧对周恩来提出的南北两种不同的战法，颇为赞赏。
白崇禧到徐州后，周恩来、叶剑英嘱咐张爱萍以八路军代表的名义去见李宗仁，劝说李宗仁在济南以南、徐州以北的地域抵抗日军。台儿庄就处于这一地域。周恩来对张爱萍说：“曾同白崇禧谈过此事，现派你再直接向李宗仁做工作。”
张爱萍在徐州见到李宗仁时，根据周恩来的交代主要讲了3个观点：
日本侵略军占领济南后南下，几乎是长驱直入，气焰非常嚣张。战场上骄兵必败，而且这些日军是孤军深入；
济南以南、徐州以北的地形很好，台儿庄、张庄一带都是山区，这类地形对我防御有利；
广西军队是有战斗力的。这次作战，北面有八路军在战略上配合，应该在这样有利的条件下集中兵力打一个大仗，既可以给日军一个沉重的打击，还可以提高广西军队在全国民众中、特别是在国民党中的威信。
张爱萍这番话，说得有理有据，特别是涉及广西军队利害关系的几句话，说到了李宗仁的心上。李宗仁听了很高兴，当即表示坚决抵抗日军。
台儿庄位于山东南部峄县境内，距离徐州30公里，西临微山湖，西南与京杭大运河毗连，南接陇海路，北联津浦路，临城至赵墩的铁路支线经过台儿庄，水陆交通便利，是徐州的东北门户，一道重要战略屏障，扼守运河的咽喉。台儿庄战役，成为徐州会战的核心战场。
3月上旬，日军第2集团军得到兵力兵器的加强以后，命令第10师团向滕县进攻，同时要求第5师团向临沂、峄县推进，配合第10师团作战。数天后，日军第10师团以第33旅团为基础组成的濑谷支队，从邹县以南地域沿津浦路南下，攻占界河，迂回到中国守军第22集团军的侧背。
第22集团军下辖第41、第45军。1938年1月，孙震总司令率领部队进至临县、滕县。2月，第112师师长王铭章被任命为第41军前方总指挥，率领第122师师部和第364旅旅部等部队进驻滕县。
王铭章1893年出生于四川省新都县，1909年考入四川陆军小学。1914年毕业于四川陆军军官学堂，入川军第2师。此后，玉铭章相继担任排长、连长、营长、团长、旅长等职务，1925年任师长。王铭章满腔爱国热情，1937年9月率领部队出四川抗战前，曾经立下“誓以必死报国”的遗嘱。
日军进攻滕县，王铭章师长临危受命。第122师虽说是一个师，却只有2个旅，每个旅实际上只有1个团的兵力。日军不仅在数量上占有优势，还装备有山炮、野炮、重炮等多种特种兵器，武器装备上的优势更明显。但是，王铭章师长对抗日满怀信心，他曾坦率地说：“以川军薄弱的兵力和武装，担当津浦路上保卫徐州第一线的重大任务，力量不够是不言而喻的。我们身为军人，牺牲原为天职，现在只有牺牲一切以完成任务，虽不剩一兵一卒，亦无怨尤。不如此，则无以对国家，更不足以赎20年川军内战的罪愆了！”
北线西路日军的进攻直接威胁到徐州的安全。当时，徐州空虚，援军尚未调到。蒋介石得知上述敌情以后，即向第五战区下达命令：
“41军王铭章，务必死守滕县3日，以待增援部队巩固徐州。”
第22集团军孙震总司令根据第5战区的意图，命令王铭章师长：“值至第一线（第45军部队）不能支持时，亦务必令41军两师死守。”
这两道命令下达后，中国军队防守滕县的各项准备工作更紧张了。
北线西路日军南下如此迅速，是韩复榘放弃济南造成的恶果。李宗仁为了阻止北线西路日军的进攻，确保徐州地区的安全，曾于2月10日命令第3集团军总司令孙桐萱指挥所属部队向运河以东推进，袭取济宁。
这是一场惊心动魄的战斗。孙桐萱原来是韩复榘的部属，韩复榘接连放弃济南、泰安、大汉口、济宁等地，数天之内，山东大片领土被日军占领，他感到愤慨。根据李宗仁的作战部署，孙桐萱指挥第22师强渡大运河，攻入济宁城，与日军在济宁城内展开了激烈的奋战。但是，由于日军及时得到增援，第22师遭到重大伤亡，被迫于2月17日晚撤退到运河西岸。中国军队未能夺回济宁，日军的侵略野心更加狂妄。19日，日军攻陷安居镇。22日至24日，相继猛攻第55军和第12军防守的阵地。25日，占领杏花村阵地。连日作战，第3集团军虽然歼灭日军1000多人，但未能实现夺回济宁的意图，部队伤亡3000多人，矶谷廉介指挥的部队不断向南推进，兵临滕县城下。
3月14日，日军进攻滕县，一场悲壮的滕县保卫战，拉开了台儿庄战役的大幕。
从战略态势看，进攻滕县的日军是一路孤军。
日军参谋本部在筹划津浦路北段日军的作战行动时，考虑到战线长、兵力少的困境，确定济宁、邹县、蒙阴为指令线，第5、第10师团的前期行动不得超越这条指令线。但是，第5、第10师团的官兵一向视自己为日军的精锐，一些少壮派骄矜自负，竭力主张向南推进，一鼓作气攻下徐州。特别是第10师团占领济宁、邹县一线以后，矶谷廉介中将急不可待，多次向第2军指挥部请求南进。2月，懒谷支队向运河以西进攻，占领嘉祥以后，日军的侵略野心进一步膨胀。
3月上旬，坂垣征四郎和矶谷廉介两名中将通过方面军再次向日军大本营请求率部南下，攻占徐州。日军大本营批准了他们的请求，但同时指出，由于华北方面军正在进行晋南战役，山东战场不可能再增加部队，徐州会战的准备工作没有完全就绪。第5、第10师团南下作战，兵力不能分散，位置不宜突出，进攻正面不要太宽，部队前进时不要太远。为了防止发生不测情况，日军大本营把作战区域限制在京杭大运河以东、以北地区。日军华北方面军指挥部根据大本营的意图，也提出了第5、第10师团不可突出冒进的措施，方面军司令官寺内寿一大将特别指出，部队进至滕县、峄县、临沂一线以后，转而取守势，为尔后作战做好准备。
从战争指导上看，上述意图是符合战场情况的。徐州会战终究是一场80多万大军互相搏杀的大会战，没有充分准备，就可能遭到不测。但是，坂垣征四郎中将和矶谷廉介中将侵略中国的野心恶性膨胀，自持武器装备上的优势，轻视中国军队的战斗力。特别是第10师团占领济宁以后，继续南下，取得了局部胜利，第一次冒险成功。他们的行动虽然受到了日军大本营的节制，但一时的局部的胜利使一些日军将领失去了理智，他们不顾一切，孤军深入，急于向徐州挺进。
进攻滕县的日军，由第10师团第33旅团獭谷启少将指挥，共有兵力约1.5万人。主要部队是：第33旅团所属第10、第63联队；野炮兵第10联队（缺1个大队，2个中队）；野战重炮兵第2联队（缺2个大队）；中国驻屯军炮兵联队第3大队；独立机枪第10大队；独立轻装甲车第10、第12中队；临时野炮兵中队；临时山炮兵中队；工兵第10联队第1中队；兵站汽车第15中队。
濑谷启少将指挥的这路日军，孤军前出，不能及时得到其他部队的增援，成为相对好打之敌。战争指导者要善于抓住处于孤立态势之敌打击之。在敌人无隙可乘时，不要轻举妄动，而冷静地观察战局的变化，等待其脱离主力、孤军深入之敌的出现，以便为己所用。战争指导中，打击孤立之敌，不是一种软弱的行为，而是一种理智的表现。脱离主力，孤军深入之敌，常常是在战斗过程中出现的，这就要求战争指导者要善于抓住战机。
这路日军人数虽然不多，但配备了众多炮兵，在炮兵火力上有较大优势。日军进攻滕县，凭借炮火优势，占据了主动地位。但在台儿庄却遭到灭顶之灾。
3月14日，天刚蒙蒙亮，日军的飞机就飞临滕县上空，对滕县进行狂轰滥炸。紧接着，炮弹一阵接一阵地落在滕县县城，日军在坦克的掩护下，向滕县附近的中国守军阵地发起攻击。防守滕县的中国守军在第122师师长王铭章的指挥下，拼死坚守。
孙震总司令得知日军大举进攻滕县，立刻从临城乘火车赶到滕县，不顾日军密集的炮火，到前线阵地察看。在北沙河地段，孙震把附近部队的指挥官召集到一起，明确提出了抗击日军的作战方法。孙震在阵地上大声说：“为了国家存亡，必须人人抱定‘有敌无我、有我无敌’的决心，与敌死拼，不负男儿七尺之躯。”
孙震临阵动员，振奋了滕县守军的士气。官兵们互相转告孙总司令的训话，勉励自己。
3月15日，日军陆续增加部队，上万日军向滕县右侧迂回，加强了对滕县的进攻。滕县东北十余里的冯河、龙阳店等几个主要据点被日军包围。下午5时，日军主力向滕县逼近。此时，王铭章师长能够指挥的滕县守城部队，只有8个步兵连、1个卫生队，连同滕县县城的警察和保安队，一共也不到3000人，真正有战斗力的部队只有近2000人。面对装备精良的日军的连续进攻，滕县的处境非常危急。王铭章临危不惧，动员官兵誓死报国，部队士气高昂，一次又一次地把日军击退。
3月16日，从黎明开始，日军向滕县东北方向发动猛烈进攻，上万发炮弹泻落在滕县城内，飞机整整轰炸了一天，滕县城内的老百姓惊恐万状。第127师师长在战斗中光荣负伤。坚守滕县外围各主要据点的中国守军互相隔离，被迫各自作战，一些据点的官兵壮烈牺牲。
孙震总司令获悉滕县的战况，打电话给王铭章：“昨天，汤恩伯的先头部队已到临城，后续部队会陆续赶到。你们必须坚守滕县。你的指挥所应立即移到城内，你要亲自指挥守城事宜。如果守城兵力不足，可以把城外的兵力调进城内。”
“我们一定固守待援。”王铭章坚定地表示。
王铭章到滕县指挥所后，当即告诫滕县城内全体官兵：我部必须死守滕县。我和大家一起，城存与存，城亡与亡。现在，立即把南门和北门堵死，东门和西门暂时留出通道，没有我的命令，任何人不准出城，违纪者，就地正法。
命令传下去后，王铭章师长镇定自若，登上滕县城头，不断慰勉守城官兵，坚决阻击日寇，誓与阵地共存亡。为了集中兵力加强滕县的防守，天黑以后，王铭章命令城外各据点向滕县靠拢，进入县城防守。
日军的优势兵力久攻不克，矶谷廉介恼羞成怒。这天夜间，他把3万多日军、70多门大炮、近50辆战车调集起来，把滕县城关的东面、南面、北面包围起来。
滕县的战局越来越严重。第5战区原定由汤恩伯军团的一个团接替滕县的防务。该团已于3月15日到达临城。孙震总司令得知这一情况，命令该团立即前往滕县，支援王铭章师长防守滕县。但是，由于该团必须等到军团司令部到达临城后才能北上，难以立即前往滕县。当时，第22集团军在临城的部队只有第41军直属特务营了，这个营仅有3个步兵连，1个手枪连，力量单薄。孙震总司令为了解滕县之围，命令特务营营长率领3个步兵连星夜出发，急行军赶往滕县，支援王铭章师长防守滕县，他自己身边只留下1个手枪连。
3月17日拂晓，日军就开始向滕县进行猛烈炮击和轰炸，每分钟都有数十发炮弹落到县城，敌机接连不断地向中国守军投弹、扫射。阵地被炸毁了，房屋倒塌了，起火了。滕县城内，到处硝烟迷漫，烈火熊熊，只有北关的美国教堂还依稀可辨。
东南角的城墙被炸塌了，日军在坦克的掩护下，向缺口冲击。王铭章师长指挥官兵用机枪、手榴弹顽强抗击。日军冲过来，官兵们就用大刀同鬼子展开了肉搏战。
王铭章师长看到部队伤亡越来越严重，焦急万分，即发电报给第5战区指挥部。电文陈述：“黎明敌即以大炮猛烈攻城，东南城角被冲破数处。现在督师力战。”
数小时后，王铭章又给孙震司令发出第二份电报。电文称：“敌步兵登城，经我军冲击，毙敌无数，已将其击退。若友军再无消息，则孤城危矣！”
可是，援军在哪里？
下午，日军继续用重炮猛烈轰击滕县，敌机的攻击越来越频繁，预先构筑的工事几乎被夷为平地，团长王徽在炮火中牺牲了，守城官兵大部分在同日本鬼子的拼杀中光荣殉职，阵地上剩下的人都已血肉模糊，连面目都分不清了。
王铭章师长意识到，这是报国的最后关头了。他给孙震司令发第3份电报，报告说：“目前敌用重炮、飞机从晨至午不断猛轰，城墙缺口多处，敌步兵屡次登城，屡被击退。”最后，王铭章表示：“决心死拼，以报国家，以报知遇。”
这是将军从炮火连天的阵地上发出的最后一份电报。
王铭章师长发出这份电报后，神情泰然起来，仿佛不是在激烈的生死场上，仿佛眼前没有这场战斗。他缓缓地向一处阵地走去。忽然，他看见滕县县长周同站在身边，他停住脚步，语气和蔼地说：“周县长，你可以走了，你应该走了。守城，有我指挥。”
周县长两道明亮的目光注视着将军，说：“王师长，守土有责这4个字，我是明白的。抗战以来，只有殉土的将军，没有殉职的地方官。我们食国家之禄的，非常惭愧！王师长这样爱国，这样爱民，我们深受感动。我为一县之长，绝不苟生。我要做一个为国牺牲的地方官。”
肝胆相照，悲壮凄凉。将军和县长紧紧地拥抱在一起，迸发出一种不可战胜的力量。
日军从东面和西面攻入县城。王铭章师长把指挥所设在县城十字街头，亲自督战。看到日军冲过来，他举起枪，愤声怒吼：“弟兄们，我们要坚守到最后一分钟，要拼到最后一滴血！”
蒋介石下达的坚守滕县3日的时限早已过去了，战斗还在继续。
傍晚，王铭章师长和少数随从已经无法在街上同日军展开搏杀，即从西北角登上城墙，准备到火车站去指挥战斗，继续与鬼子拼搏。
突然，一颗子弹击中了王铭章师长的腹部，鲜血很快染红了将军的衣服。卫士见状，急忙用绑腿为将军包扎。
正当卫士要把受伤的王铭章师长转移时，一排子弹射过来，王铭章师长光荣殉国。
滕县保卫战，第122师参谋长赵渭宾、第24师参谋长邹绍孟也壮烈牺牲，中国守军没有一个人投降。
3月18日，滕县、临城陷入日军之手。
3月20日，韩庄、峄县被日军占领。
滕县虽然失守了，但是，王铭章师长面对10倍于己的日军的疯狂进攻，率领部队坚守滕县阵地4个半昼夜，中国军队伤亡近万人，歼灭日军达2000多人，为台儿庄大捷创造了有利条件。局部的牺牲，换来了全局的胜利。这种牺牲是非常光荣的。对此，作为战区司令官的李宗仁深有体会地说：“若无滕县之死守，焉有台儿庄之大捷？台儿庄之战果，实滕县先烈所造成也。”
战后，日军一名记者撰文说：
“1938年3月初，我军攻占济南后，组织濑谷混成支队，以步兵两联队配合相当数量的炮兵、坦克、飞机，继续南进，在泰安、充州等处，均未遇到抵抗，但到滕县后，遇到41军之122师顽强抵抗3天，我军遭受很大损伤。”
3月30日，蒋介石给李宗仁的电报中称：
“王故师长铭章，力战殉国，缅怀壮烈，悼惜殊深，准给特恤1.2万元，转请国府特予褒扬，追赠陆军上将，由军委会依上将例给恤，并将生平事迹宣付史馆，以资矜惜，而慰忠勇！”
王铭章的灵枢运回四川时，沿途群众路祭不绝。英国、法国在长江上的船舶，下半旗，鸣礼炮致哀。王铭章的家乡新都县举行了隆重的迎灵仪式。国民政府主席林森题赠了“壮节殊勋”的墓园门额。军事委员会委员长蒋介石题写楹联一副，竖立墓园两侧。
汉口、重庆、成都这3个城市都为王铭章举行公祭。汉口举行公祭典礼时，中共中央主席毛泽东，中共中央委员陈绍禹、秦邦宪、吴玉章、董必武联合写挽联一副。
孙震总司令同王铭章师长交情很深。滕县保卫战，王铭章以身保国，孙震非常痛心。特写下一副挽联，内容是：
“徐淮劳捍卫，扼险绝援。成君之勇，见危受命，成君之仁，忠骸为垒血为壕，奇节已昭堪不标。
风雨促悲怀，歼仇报国，与我同心，明耻教军，与我同志，英气在天魂在阵，故人相助必如生。”
1984年9月1日，四川省人民政府追认王铭章为革命烈士。9月14日，中华人民共和国民政部颁发了烈士证书。
