日军经过一番休整后，继续进攻北沙河阵地，仍然是先由战机轰炸扫射，大炮轰击，然后由步兵在坦克掩护下冲锋。日机首先从空中发动进攻，飞行员将飞机拉低，机枪手瞄准守军阵地人群密集处扫射，投弹手对准川军构建的工事投下炸弹。川军阵地一时间变得尘土飞扬，沙尘弥漫，充满了刺鼻的火药味。
刘世英招呼大家在日机进攻时低头躲避，待其飞过众人头顶时，刘世英与部分战友一起，集中手中新配备的几架轻机枪，对准日机一阵扫射。日机飞行员没有料到川军会发起反击，躲闪不及，6架飞机中顿时有两架日机冒着黑烟一头栽倒在地上。日机遭受打击后，不敢再低空飞行，投弹和扫射的命中率也大大降低，对守军不再构成什么威胁，只好在扔空机舱中的炸弹后停止了进攻。
日机的进攻刚一停止，没等大家回味一下刚才的小小胜利，日军的炮击就开始了。大家不得不都低头躲到战壕里，大部分人都将耳朵捂紧，或者在耳中塞入大团棉花，忍受着耳边此起彼伏的爆炸声。好在日军见大炮轰击的效果不大，为了节省弹药，很快停止了射击，但川军修建的防御工事也被炸得残缺不全。
没等大家来得及修复工事，日军的冲锋又开始了。几十名日军步兵躲在坦克后面，伴着一路的隆隆声朝川军阵地逼近。刘世英见状，连忙制作了几捆集束手榴弹，和王名扬和其他友军一起，利用战壕通道作掩护，包抄到日军冲锋部队的侧前方。大家沉住气，待日军坦克靠近身边时，立即将手榴弹塞进几辆坦克的履带之中。只听轰地几声剧烈的爆炸声响，吃了手榴弹的坦克被炸成了一堆废铁。
被炸毁的坦克后面的日军步兵失去了掩护，成为了战士们的活靶子。大家先是对准他们脚下扔出几只手榴弹，待其陷入混乱之时，端起手中的步枪和机枪一阵猛射。日军步兵中弹后纷纷躺下，没死的连忙一边开枪还击，一边纷纷后退。其他日军坦克见势不妙，连忙掉头逃跑。刘世英和战友们随即冲出，一部分继续射击日军步兵，一部分爬上日军坦克顶部，掀开顶盖，拉开手榴弹扔将下去，然后合上盖子用力压紧。坦克手一个个先后被炸死，没死的立即被补上一枪。
日军的冲锋被打退后，又故伎重演，再次架炮对着守军阵地猛轰，在判断守军大多被炸死后，仍令步兵继续冲锋。这时，刘世英和战友们便从掩体中冒出来，给来犯的日军大量杀伤，日军不得不再次撤退。就这样，守军打退了日军的几次冲锋，日军不敢再冒进，只是时不时地对守军进行几次骚扰性炮击。战场上暂时平静下来，双方都在抓紧时间休整，饱受日军优势炮火袭击的川军伤亡也很大。
双方相互对峙了一段时间，王名扬见对面阵地的日军半天没有动静，很是奇怪，对刘世英说道：“小日本好像停止进攻了，这是怎么回事？”
刘世英也观察了一番日军的动静，思考了一阵，说道：“穷则思变，日军见正面难以攻克，很可能会从侧面包抄我们的后路，我们必须加以警惕。”
王名扬点点头，两人将自己的判断报告给一线守军的总指挥陈离，陈离收到后立即派出侦察兵到阵地两侧观察敌情。过了一会儿，一名侦察兵回来报告说，阵地西北面发现敌军动向，约1000名日军正通过附近的小路包抄己方阵地。刘世英和王名扬听说后，主动请求带部前去截击日军抄袭部队。陈离同意了，派出一支快速部队，令两人所部与其同行。两人得令后立即随部队出发。
截击部队出发后，很快到达位于阵地西北面的一处山沟。这时，先前派出的侦察兵骑马回来，报告说前方有日军活动痕迹，距离己方不到一小时路程，正快速朝这个方向赶来。刘世英听后，观察了一阵周围的地形，问传令兵道：“你知道除了这里，附近还有没有其他道路，能够直接到达我军的阵地后方？”
传令兵回答道：“没有了，这里是日军的必经之处，除非他们想爬山过来。”
于是刘世英向指挥部队的军官建议道：“我们现在所处的这个地方是山涧的一条深沟，两边是山体和高地，非常有利于部队隐蔽和袭击过往的敌军。既然日军已经离这里不远，不如我们就在这里设伏，打他们一个措手不及！”
对方认可了刘世英的建议，命令部队就地在山体两侧隐蔽，抓紧时间修筑工事，做好了战斗准备。不一会儿，日军大部队浩浩荡荡开过来了。日军为了快速行军，只携带了少量重武器，大部分部队是骑兵和步兵。日军靠近川军伏击区域后停了下来，日军指挥官小心翼翼地观察了一阵两侧高地上的动静，下令让炮兵架炮对准山体上的可疑目标进行轰击，一时间山涧中炮声大作。
川军部队任日军狂轰滥炸，依旧沉住气隐蔽不出，即使有人被弹片打伤也咬着牙不出声，好在川军隐蔽地很好，付出的伤亡代价并不大。过了一会儿，日军停止了炮击，开始令小股部队到山体上搜索查看。刘世英发现日军自从在山西平型关遭到惨败后，显然开始变得小心谨慎起来，看样子一场恶战在所难免。
不久，日军的侦查部队发现了川军部队的存在，开始趴在山坡上向川军战士们射击，众人不得不开枪还击。经过一番战斗，战士们虽然消灭了山体上的日军，但却遭到了山脚下日军优势火力的袭击，伤亡也很大。日军步兵开始在炮火掩护下先山体上冲锋，川军战士们冒着敌军的炮火奋力还击，打退了日军的几次进攻，并用手榴弹袭击山涧中的敌人。日军扔下几十具尸体慌忙后撤，再次架炮猛射。
双方陷入了对峙状态，谁也无法前进一步。日军打完几十发炮弹后，见强攻不成，最终还是选择了撤退。战士们因为武器火力不足，也没有尾随追击，留下侦察兵继续监视日军动向，大部队随即动身返回主阵地，支持正面战场。
刘世英和王名扬随战友们一同撤退，两人皆感到这场战斗打得很不过瘾，没能消灭该队日军的主力，只是暂时止住了对方的攻势，粉碎了其偷袭己方部队的企图，可以说是和日军打了个平手。小日本诡计多端，为达到目的不择手段，谁知道还会想出什么歪招来。刘世英并没有因为打退日军的进攻而放松警惕，他一直在思考，一直在行动，同时也一直在等待，等待反击日军的下一轮进攻。
刘世英回到北沙河阵地时，发现这里又受到了日军的几次冲击，防御工事已经面目全非，当守军试图将其修复时，日军便开炮干扰，让人又气又恨。此时守军人数已经折损了将近一半，而日军方面却有后续部队源源不断地开来，达到上万人之多。二线总指挥王铭章已经将滕县的大部分预备部队调到一线支援，连滕县南部的守卫部队也都纷纷北调，而为了充实滕县的外围阵地，滕县本身的防备已经非常空虚了，如果再没有援军支援的话，滕县早晚要成为一座孤城。
3月14日，日军主力部队集结完毕，随即开始向守军发动进攻。这次日军无论在兵力还是炮火上都占有优势，进攻也变得更加迅猛，也更加肆无忌惮起来。日军集中十几架飞机，三十几门大炮和坦克，在大力进攻守军正面阵地的同时，又派出大量精锐部队从东北方向抄袭北沙河阵地后路，直接威胁滕县安全。
日军的攻击整整持续了一天，守军损失惨重，渐渐不支，纷纷向后方请求援兵，防线时有动摇的迹象。刘世英和战友们奋力打退日军的又一次冲锋后，用军服蹭了蹭脸上的灰尘和汗水，呼吸急促地对不远处的指挥官喊道：“这样下去不行，再不来援军的话，阵地就要沦陷了，得赶快向王铭章师长要援兵才行！”
一线指挥官陈离一边指挥守军反击，一边给王铭章摇电话，在炮火连天的阵地中对着话筒大声喊道：“王师长，前线阵地吃紧，快要保不住了！援军什么时候到啊？日军已经增兵了，我们再不增兵，马上就要被吃掉了，赶快想想办法啊！”
王铭章大声回答道：“滕县地区的预备队都已经被调空了，根本没有援兵！你们再坚持坚持，尽量拖延时间，我马上向李宗仁总司令要援兵！外围阵地如果丢失，滕县被日军包围的话，我们可就弹尽援绝了，千万要坚持住啊！”
一线指挥官陈离回答道：“不能保证，请尽快请求援兵！”
“那好，确保电话路线畅通，我要到援兵后立即通知你！”
对方答应一声，挂上了电话。王铭章即刻开始给李宗仁通电话，语气急切地说道：“报告总司令，滕县地区的预备队已经用尽，日军开始以优势兵力攻击滕县正北面的我军阵地，马上就要突破了，请总司令立即派兵支援！”
李宗仁回答道：“我已命令战区预备队汤恩伯军团的三个军共10万人前去增援滕县，请贵军一定要坚守三日待援，尽最大可能拖住日军，阻止日军南下！”
“是！”王铭章立即转告了一线指挥官这一消息，要求他务必令部队坚守三日，等待汤恩伯军团的到达。放下电话后，王铭章又和参谋长赵渭滨一起，将留在滕县城内的警察和保安团等民间武装力量组织起来，准备随时保卫滕县。
当天晚上，军长孙震来到滕县视察战况，并向王铭章传达了最新命令：“日军已先后调集三万大军，企图重兵攻克滕县阵地，进军徐州。蒋委员长以下令调集大军保卫徐州，现在援军尚未到达，委员长要求我们务必死守滕县三日。为了便于指挥，你应当将滕县外围阵地的所有部队撤回城内，死守待援！”
王铭章回答道：“可是困守孤城很容易被攻破，当时太原就是因此而失陷的。再说滕县防守条件并不好，城墙不是特别坚固，军队过于集中在城里的话，容易遭到日军优势炮火的集中攻击。最好还是在城外布置一些外围部队，和城内守军互相配合，这样才能坚持得久一点。请军长再考虑考虑，这样做并不可行”
孙震闻言挥了挥手，严肃地说道：“不行，这是上级的命令，你必须