这天，第75军落第85军一部全天与坂本支队作战，第52军仍在筹办打击，第2个人军仍与劈面之敌苦战。
5日拂晓时，进入郭里集的第52军第25师第75旅之一部与日军沂州支队的先遣中队相互发明。第52军军队立即将碉楼包抄，并调来炮兵停止进犯。经战役后，该日军中队大部被歼，仅十余人突围逃至枣庄。枣庄日军沂州支队在第25师围攻其先遣中队时曾派出数百人打击郭里集，诡计救济，被第25师击退。第52军的第2师从鹁鸽窝向枣庄打击，但被击退。汤恩伯率第85军主力仍在抱犊崮山区按兵不动，仅令派出1个旅与第52军协同作战，而该旅仅派出1个团、该团又仅派出几个排的兵力在枣庄核心停止了袭扰性进犯，然后又退回抱犊崮山区中。
日军第10联队在4月2日的《战役详报》中说：“对中国军队第27师第80旅昨日以来的战役加以检验，无愧于蒋介石对他们的极大信赖。他们扼守散兵壕，全数固执抵当直至最后。他们在狭小的散兵壕内，堆叠相枕，力战而死之状，虽为仇敌，观其壮烈之态，亦为之感慨。战役中曾使翻译劝其投降，但无一人应者。战至尸山血海的精力，并非独为我军所特有。疏忽别人，自我沉醉，为我军计，对此应有所慎戒。本日作战，我军伤亡将校以下66名，敌遗尸约250具。”
因为临沂方面日军第5师团坂本支队打击受挫、处境困难，第2军参谋清福大佐到兖州面告第10师团师团长，但愿对坂本支队予以援助。师团长矶谷廉介于20日号令濑谷支队：“须确保韩庄至台儿庄运河一线，并戒备临城、峄县，同时应以尽能够多的兵力向临沂方眼进步，帮手第5师团战役。”濑谷启即率第63联队进至峄县；22日，按照师团长企图下达了作战号令，首要内容为：“(1)第63联队第1大队(欠1其中队)担负韩庄地区的守备。(2)第63联队第2大队，配属野炮1个大队，明日(23日)从峄县解缆，进占并确保台儿庄四周运河一线地区。(3)步兵第10联队，明日从临城解缆，向临沂方向进步，策应第5师团之坂本支队作战。(4)濑谷支队主力集结于峄县四周”，察看环境的生长，再作出下一步的措置。3月22日，濑谷启获得航空兵空中窥伺的陈述：微山湖上中国军队约千余艘划子正向湖东的夏镇进步。因为这一新的环境，濑谷启窜改了决计，支队主力亦暂不向峄县集合，仍留临城地区，筹办对付微山湖方面能够产生的打击，但第63联队第2大队的任务稳定，仍向台儿庄打击(称该大队为“台儿庄调派队”)。
4月5日，日军坂本支队与火线的联络已完整被第20军堵截，弹药、粮秣均没法从临沂方面的第5师团获得，不得不从第10师团濑谷支队方面补给，已陷于窘境。当晚19时37分，该支队命令筹办退回临沂地区，并于20时30分致电濑谷启：“支队为攻占沂州，受命返回，预定明(6日)日没后开端行动，7日拂晓前在三佛楼四周集结兵力。”此时，濑谷支队对台儿庄的进犯亦毫无停顿，留置黄要庄的第10联队的1其中队在第27师的猛攻陷已放弃纪庄等核心村落，畏缩至黄林庄。