1938年3月，日军沿潍台公路向台儿庄进军。中国军队第二十军团第五十二军关麟征部在向城、横山一线阻击由临沂南犯之敌。3月31日中午，汤恩伯第二十军团骑兵团在向城以东和日军第五师团坂本顺支队的先头部队遭遇，发生战斗。午后，由临沂南下的日本第五师团沂州支队4000余人，在野炮、战车的掩护下，突然袭击第五十二军在兰陵艾曲的军部。当时，关麟征身边只有一个警卫营的兵力，他沉着冷静，果断命令警卫连长徐文亮带领300人的警卫连，远离指挥部千米之外，展开佯攻，迷惑日军。一直到黄昏，援军才赶到，立即组织反抗，在艾曲一带大败日军。日军仓促应战，伤亡惨重，其骑兵部队几乎被全部歼灭。下午3时，临沂日军已经抵达向城、艾曲一带，威胁第二十军团侧背，汤恩伯命令关麟征的第四师截击日军。命令第八十五军第八十九师配合第四师，协同作战。汤恩伯认为有被日军夹击的危险，以“避免与敌胶着，且戒冒险决战”为理由，“乘夜与敌脱离”，将主力撤至横山以东的鲁坊、南桥一带。汤恩伯却将自己的指挥所安在远离战场的四户镇。日军坂本顺支队经向城、杨桥、艾曲进入兰陵，从东边攻击五十二军侧背，对台儿庄围歼战造成威胁。

4月1日下午2时，正当五十二军计划抓紧开展攻势，缩小包围圈的时候，军部突然接到情报说，有一支四五千人的日军队伍，步、骑、炮联合又从临沂方向扑来。其先头部队已经抵达兰陵附近。关麟征立即命令在军部的步兵营徐文亮营长指挥该营和军部直属骑兵连，即刻跑步向兰陵附近前进，务必以正面攻击行动，诱使日军过早展开，尽力迟滞日军的前进速度，争取时间以便军部抽调更多的兵力迎击该敌。同时命令第二十五师第七十五旅迅速抵达第一线，跑步到军部附近，增援徐文亮营。徐文亮率领该营和两个骑兵连刚抵达兰陵北作字沟附近，就与日军的先头部队接上了火。徐文亮迎击的日军，正式由临沂方向前来增援台儿庄的坂本支队主力。坂本支队长发现前面有中国军队阻击时，立即命令部队拉开以决战的架势，先以猛烈的炮火向徐文亮营和骑兵连猛轰一个多小时。日军炮火过后，第七十五旅主力适时赶到，立即投入战斗，与日军展开了激烈的争夺战。这时，关麟征又命令第二十五师师长张耀明率领第七十三旅前来增援。主力以横山为轴，外翼经横山东北转向艾曲、向城，将日军卷入包围圈。第八十五军由青山附近向南桥、鲁坊一带日军扫荡，掩护五十二军侧背。为了便于指挥，关麟征部指挥所移到距离兰陵镇附近的一个小高地上。战斗异常激烈，一直打到傍晚，日军也没有突破中国守军的阻击阵地！

日军坂本支队的目的不是在兰陵与中国政府军队作战，而是南下增援台儿庄濑谷支队。故仅留下一个中队的步兵和一个骑兵队与其纠缠，主力扔向台儿庄急驰。此时，第二十五师已经将坂本支队压迫到兰陵以北地区。日军见从正面难以突破，入夜之后，就绕道兰陵西北企图从底阁、杨楼方向迂回，与进攻台儿庄的濑谷支队会合。关麟征发现日军这个企图后，当即决定留一小部分兵力，吸引日军的掩护部队于傅庄一带，其主力全部转移到底阁、杨楼一带，坚决阻击日军，打破日军南下的企图。

4月2日，中国军队第五十七军缪徽流部的第一一一师师长常恩多、第一一二师师长霍守义率部向鲁坊开进，部队统归第二十军团指挥。五十二军攻占作字沟，二十五师张瀖明部向兰陵、横山日军发起攻击，歼其大部。当日，日军坂本支队几次想突围南下，都没有得逞，只好向附近村落靠拢，企图依靠杨楼、底阁村子的建筑物进行顽抗。与此同时，关麟征命令第二师从北大窑、北洛方向对日军实施包围。4月3日，两个师同时向日军发起了进攻，激战到下午2时许，第二十五师第一四六团第一营营长曹云剑不幸中弹牺牲。中国官兵决心给烈士报仇，随即发起凌厉的攻势。激战至傍晚，日军坚持不住，向底阁东南的肖汪逃去。中国政府军队紧紧追赶，遂将日军又包围在该地区。4月4日，坂本支队仍然遭到中国守军的团团包围，难以突围。5日晚上，坂本顺考虑自身不利的处境，预定次日晚向临沂方向逃窜。6日晚11时左右，第五十二军军长关麟征发觉坂本支队要逃跑，当即命令第一线部队，要不失时机继续攻击，同时命令炮兵部队向日军占领的村落不断地进行炮击。半夜后，发现日军坂本支队乘夜已经从台枣公路向北溃退，随后，各部展开了追击战斗。台儿庄之敌盼望的援军落空。五十二军关麟征部在作字沟、艾曲、兰陵一线连续7天阻击日军第五师团坂本支队的强势进进攻，使其援助台儿庄之敌的计划破灭，日军溃退临沂，兰陵阻击战的胜利，保证了台儿庄战役的胜利！