接下來的戰鬥，卻令魏立明十分喫驚。
當獨立師的官兵們進入戰壕之後，從日軍的陣地上突然飛來了大批的迫擊炮彈。
這些迫擊炮彈不是普通的小口徑迫擊炮彈,而是240mm重型迫擊炮彈。
炮彈落在戰壕的附近，戰壕裏的官兵們就會被炸死震傷，從而失去作戰能力。
日軍趁機攻進了戰壕，獨立師的官兵們傷亡慘重。
原來，兩次從日本國內運來的240mm重型迫擊炮都遭到了高九的桃花山游擊隊的攔截，濱田義至通過土肥圓與空軍方面取得了聯繫，通過空運給第三師團裝備了36門重型迫擊炮。
在威力如此巨大的迫擊炮的打擊下，獨立師的官兵們抵擋不住日軍的進攻，一道道戰壕被攻克。
魏立明知道守不住棗莊,只好率領部隊退往泰安方向。
日軍第三師團佔領棗莊之後，只留下少量的部隊維持治安，主力部隊繼續向泰安方向攻擊前進。
魏立明率領着獨立師的官兵們逃回了泰安，將情況向地下黨負責人和高洪等人做了彙報。
地下黨負責人和高洪等人都知道問題嚴重，如今黃水根率領着兩個獨立旅已經離開了泰安，主力部隊就只剩下了兩個獨立旅和魏立明的獨立師。
魏立明的獨立師加入地下黨方面時間畢竟不長，還沒有培養出頑強的戰鬥意志，此時吃了敗仗，士氣低落，戰鬥力根本無法保障。
日軍第三師團是日軍戰鬥序列中的老牌師團，戰鬥力極其強悍，兵力足有兩萬五千餘人，裝備精良，又剛剛打了勝仗，士氣旺盛，雙方的實力懸殊巨大。
魯南軍區沒有把握能夠抵擋得住日軍第三師團的進攻，只好給桃花山的張全發去了電報,請求他派空軍支援,同時也給高九發去了電報。
張全接到電報之後，讓空軍方面做好準備，對泰安方向的日軍第三師團展開轟炸。
桃花山的空軍在泰安城有一個觀測站，裝備着車載雷達，雖然此時濟南日軍第三航空隊的機場尚未修復，但是他們能夠觀察得到，在泰安上空的附近有日軍戰鬥機的身影。這些日軍的飛機是從海上飛來的艦載機，數量還不少。
桃花山游擊隊的空軍上一次遭受了嚴重的損失，在這種情況下，也不敢貿然前去支援。
張全的手中如今也只有數百名游擊隊員，暫時對地下黨魯南軍區愛莫能助。
高九接到了電報之後，感到鞭長莫及。他做事向來是實事求是，就讓地下黨負責人和高洪向地下黨的上級請示，實在不行的話，就暫時放棄泰安，主力部隊轉入魯東南和魯西南的農村根據地，避免遭受重大的損失。
地下黨方面作戰向來靈活,從來不在乎一城一地的得失,以保存主力部隊爲主。他們果斷地命令魯南軍區放棄泰安城，轉入鄉下對日軍開展游擊戰，繼續破壞日軍對津浦鐵路的修復計劃。
地下黨負責人和高洪等人在泰安城裏有一段日子了，對這裏已經有了較深的感情，如今他們被迫撤離，依依不捨地離開了泰安城。
日軍第三師團師團長率領着師團的主力，向泰安城攻擊前進。他已經做好了進攻泰安城的準備。
第三師團長剛開始的時候還有些遺憾，因爲他手中掌握着強大的兵力和火力，準備重創魯南軍區的部隊，沒有想到敵軍已經避其鋒芒，提前撤離了。
不過他畢竟是完成了攻佔泰安城的任務，心裏還是很高興的，一進泰安城就給華北方面軍司令部發去了報捷的電報。
自從日軍第三師團攻擊棗莊開始，土肥原、港村司令官等人都密切關注着戰役的進程，尤其是濱田義至的心裏直打鼓，不知道這一次自己的計劃是否能夠成功。
收到了第三師團長髮來的報捷的電報之後，衆人都很高興，濱田義至也深深地鬆了一口氣。
土肥圓對濱田義至說道：“濱田君，你果然足智多謀，這一次泰安戰役的勝利，充分地證明了你的才能。”
濱田義至是一個十分會做人的人，儘管他心裏很驕傲，但是表面上卻表現得很謙虛，他誠懇地說道：“部長閣下，司令官閣下，這可不是我的功勞，我是情報軍官出身，對戰役指揮純粹就是外行，這一次的勝利全靠部長閣下和司令官閣下指揮有方，羽田前輩和松田前輩精心策劃，才取得了這場戰役的勝利。我只不過出了一點小小的主意而已。
濱田義至誠懇、謙虛的態度，愈發贏得了土肥圓等人的讚賞。
土肥圓和港村司令官以華北方面軍的名義，向東京大本營報捷，當即決定召開一次慶祝酒會，犒賞獎勵有功之臣。
在宴會大廳裏燈紅酒綠，衆人觥籌交錯，歡慶勝利，一片喜氣洋洋的景象。
可是濱田義至心裏卻不踏實，他不知道自己這次打下了泰安城，是否會激怒高九，等到這個惡魔再返回桃花山，他的苦日子恐怕又要開始了。
宴會過後，濱田義至找到土肥原和港村，建議停止對魯北地區地下黨抗日武裝的掃蕩，把兵力抽調回來，加強泰安方向的防禦，以應對高九回到桃花山後組織的大舉反攻。
爲了確保泰安城的安全，掩護日軍鐵路部門修復津浦鐵路，濱田義至還建議在東南亞的日軍發動進攻，牽制高九的精力，讓他無心顧及這裏的事情。
土肥圓和港村採納了濱田義至的建議，土肥圓親自前往越南西貢，督促那裏的日軍對金三角發動進攻，同時命令山下奉文從新加坡渡海再次進攻馬來西亞。
泰安城丟失了，高九果然很惱火，他正想飛回桃花山調動鐵三角的兵力，重新奪回泰安城。
沒有想到，東南亞方向的敵情也發生了變化，日軍虎視眈眈，有向金三角進攻的跡象。
高九的精力果然被牽制住了，無暇顧及泰安方向的事情，把主要精力投入到了保衛金三角的工作上來。
港村司令官調動日軍第141師團、第142師團，駐紮在了濟南到泰安之間的鐵路沿線，掩護津浦鐵路進行搶修，
抽調了兩個師的僞治安軍，一邊維持鐵路沿線的治安，一邊參加了津浦鐵路的修復工程。
津浦鐵路修復的速度很快，預計一個月的時間就可以通車。
這一個階段，經過了濱田義至精心的策劃，完成了日軍大本營交代的打通津浦鐵路的任務，他也因此更加受到了土肥圓和港村司令官的信任。