经过一番激烈战斗，拥有绝对兵力优势的豫东军团，成功夺回了兰封车站，并且攻入市区。
而这时，日军第16师团，第5师团等各正面战场主攻部队。
因为第五战区与之对垒的各部队，都按照命令连夜撤退，向西转移。
所以，日军得以趁势占领了藤县，临沂一带。
日军指挥部，得知第14师团攻下兰封，遭遇中国军队围攻后。
作出如下部署，由第5师团自临沂南下，继续向台儿庄，徐州一带进军。
第114师团也从连云港再度出发，与第5师团一起前后夹击，拿下徐州后。
直接沿陇海铁路西进，尾随追击从徐州撤退的中国第五战区主力。
而第16师团则直接调往兰封战场，支援第14师团，固守兰封等地。
以切断中国军队主力向西撤退之路。
同时，华中日军也纷纷加快攻击速度，以两个师团兵力继续攻击宿县等地。
另外以两个师团的兵力，西进商丘，试图和第14师团内外夹攻，既能追击中国第五战区主力。
又可以将围攻第14师团的豫东军团，消灭在兰封一带。
这样一来，日军用于兰封方向的援军就有四个师团了，另外还有四个师团，正在向徐州方向攻击前进。
一旦得手后，必将沿陇海铁路西进，尾随追击。
和上述四个师团，一同在兰封一带前后夹击中国第五战区主力和豫东军团主力。
获知日军如此部署后，蒋委员长电令薛岳和胡宗南等人，必须尽快全歼兰封之敌。
否则，一旦外围的日军围上来，后果不堪设想。
为了鼓励薛岳等人，蒋委员长特地在电文中加上了已经调乔卫国所部，赶往参加这次攻坚战的消息。
薛岳于当天下令诸部全力进攻，经将士们浴血奋战，终于在当天晚上，成功夺回了兰封县城城区。
使得陇海铁路恢复了畅通，受困于商丘的四十二列火车皮的军用物资，得以在当晚撤回了郑县。
日军第27旅团残部连夜退守兰封以北的三义寨一带。
日军第14师团长土肥原贤二也率第14师团主力，赶来会合。此时，第14师团基本已经陷入豫东军团合围之中。
但是，土肥原贤二指挥日军，于次日清晨，在前来支援的航空兵战机群火力支援掩护下，向国军发起了反击。
已经是第27军军长的桂永清所部，在日军的强大火力攻击下，竟然再次不战而逃。
弃守阵地，日军趁机追杀，第27军损失惨重，物资器材，随意丢弃。
致使刚刚形成的包围圈便被突破，第16师团已经的援军已经进至定陶，还正在以急行军的速度，向兰封赶来。