2月14日清晨，日军开进青岛，中午时分，日海军陆战队也相继上陆，青岛沦陷了。
就在日军打通胶济路沿线的同时，开入山东的日军第109师团各部也在师团长山冈重厚中将的指挥下向津埔路沿线扑来。
2月4日，日军步兵第107联队联队长泽子郎大佐率领该联队第2、第3大队重新攻克不久前才为中**队收复的宁阳。
2月5日，步兵第136联队联队长清田悟大佐在山炮兵第109联队的协助下与谷良民第56军在滋阳城外激战一昼夜，日军再度遗尸600余具且未能于当日攻克滋阳。天明之后，占领宁阳的日军从侧翼包抄而来，两面夹击之下，中**队力不能支，李汉章第174师遂退往济宁，谷良民第142师则被迫退往邹县固守待援。
2月7日，日军乘胜追击，第109师团参谋长落合甚九郎大佐下令，以步兵第31旅团旅团长谷藤长英少将率步兵第69联队全部、步兵第107联队1个半大队并山炮兵第109联队、工兵第109联队和轻重兵第109联队各2个中队及军属独立轻装甲车第10中队、野战重炮兵第3联队一部组成谷藤支队继续向济宁方向压迫，并试图以主力西犯的架势将孙桐萱部牵制在运河以西地区；又以步兵第118旅团旅团长本川省三少将率步兵第119联队全部、步兵第136联队4个步兵中队又联队炮中队、步兵第107联队2个步兵中队、骑兵第109大队全部附军属独立机关枪第10大队、独立轻装甲车第12中队及野战重炮兵第3联队一部组成本川支队，目标直指邹县、滕县。
此时谷良民部损兵折将，全师官兵已经不足5000，根本无力守卫邹县，于是电请在滕县一带的万福麟部北上支援。此时万福麟部在滕县附近共有4个师，分别是牛元峰第69军和杨政治第53军所属第114师唐君尧部。上述4师再连同第69军的直属队、第3集团军的直属骑兵团等部共计超过5万之众，然而万福麟却以“各部在滕县附近已经建立有坚固的防御阵地”、“脱离防御阵地与日军野战乃是以己之短对敌之长”为由拒绝北援。见到外援不及，谷良民被迫放弃邹县，所部一部溃散入东部山区，一部越湖西行撤至鲁西。不过，等第142师撤过南阳湖后统计残部人数，这才发现曾经拥有万余兵力的谷部现而今只剩下凄凄惨惨的2000余人而已，不仅如此，冀鲁豫战区还以丧军失地为名取消了第142师番号，免去谷良民师长兼职保留第56军军长一职以观后效，该师余部缩编为一个团编入第56军直属。
2月8日，日军谷藤支队在济宁城下与孙桐萱部发生激战，日军利用飞机和装甲车的威力不断冲击中**队的防线，双方甚至一度发生了重炮对射的场景。不过，即便是当前国内装备最好的西北军也不愿意跟日军拼钢铁的消耗，而第8军团自然也不例外，在顽强阻击了两天一夜后，第8军团各部奉命在邓锡侯第9集团军所属新6军龚渭清部的掩护下撤过运河。
日军达成战术目的之后，因考虑到此线中**队众多而暂时放弃了越河西进的图谋，有鉴于此，第8军团遂奉命转往太康、柘城、亳县一线休整，运河及微山湖西防守暂时交予新6军及何国柱第2骑兵军所属郭希鹏骑兵第6师承担。
不过在到处都是节节败退的背景下，王峰骑兵第4师和冯占海第103师却先后收复了蒙阴和新泰两座县城，并且一度兵逼莱芜城下，让日军大为震撼。为了消除来自沂蒙山区的这一股中**队的威胁，日军第5师团自周村、博山一线抽调步兵第2联队、步兵第42联队各一部计5个步兵中队并工兵第5联队和轻重兵第5联队各1个中队在野炮兵第5联队2个中队的掩护下增援莱芜。
2月9日，得到增援莱芜的日军立即发动反击，王峰和冯占海两部以部队断后阻击，大部迅速撤退，日军紧追不舍，遂于2月11日，再次夺取新泰县城。此后日军又向蒙阴方向攻击前进。此时冯占海部已经在新泰西北黄土山一线构筑了相对完善的防御工事，日军猛攻两天，伤亡逾400余人却只攻下了473、488两处阵地并未取得决定性的胜利。
此时撤入山区的王峰部又利用山地地形，采用打了就跑的战术不断袭扰日军后方补给线，多次伏击自大汶口和莱芜而来的日军运输车队，先后打死打伤日军300余人，截获并销毁汽车10余辆、马车近百挂，其余物资达数十吨。
鉴于己方的兵力总数依旧不足，日军自觉不可能将有限的兵力无限制的留滞在并非战略要点的沂蒙山区，因此，于再次攻击未果之后，日军便主动撤回莱芜，两部遂再度光复新泰，继续保持对大汶口和莱芜两地日军守备部队的压力。
然而迟至2月初的这一系列战斗不过是大餐来临前的一道开胃菜，随着日军在山西、在河南的进攻受阻，华北日军需要再山东实施突破，以便挽回之前失去的脸面，而唯一能阻止日本人前进的物资问题，也随着青岛这个不冻港的易手而得到解决，于是乎一场更大规模的战斗已经进入了倒计时的状态。
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