4月6日,，李宗仁趕赴臺兒莊附近,，親自指揮全線總攻,。中國軍隊全線出擊,，殺聲震天,。敵軍已成強(qiáng)弩之末,，彈藥汽油用完,，機(jī)動車輛多數(shù)被擊毀,，其余也因缺乏汽油陷于癱瘓,，日軍狼狽逃竄,。日軍瀨谷支隊力戰(zhàn)不支，炸掉不易搬動的物資,，向嶧縣潰逃,。中國軍隊乘勝追擊，敵除瀨谷支隊殘部數(shù)千人逃掉外,，其余全部被殲,。一直防守的孫連仲部，聽說反擊,，神情振發(fā),，命令一下，殺聲震天,。李宗仁命令部隊猛追,，敵兵遺尸遍野，各種輜重到處皆是,，磯谷本人率殘部拼命突圍,。中國守軍開始在臺兒莊內(nèi)肅清殘敵。

李宗仁在4月7日下令所有參戰(zhàn)的中國軍隊,，抓住日軍潰退的戰(zhàn)機(jī),，全力反擊掃蕩。一時之間在魯南地區(qū),，中國軍隊是四面合擊,，日軍是拼命地奔逃，日軍死亡的人數(shù)超過16000人,，是日軍自明治維新以來,，在戰(zhàn)場上最大的一場敗仗。

臺兒莊一戰(zhàn),，中國投入兵力20多個師計12萬人,，其中臺兒莊方面6萬人,；日軍投入2個師8個團(tuán)約3萬人，其中臺兒莊方向7個團(tuán),。中國軍隊擊敗日軍第5,、第10兩個精銳師團(tuán)，以損失近2萬人為代價,，取得殲敵萬余人的戰(zhàn)果,，日軍損失坦克30余輛，火炮70余門,、坦克40余輛,、機(jī)槍數(shù)百挺、步槍萬余枝,。并繳獲了大量武器及其他軍用物資,。此役是抗戰(zhàn)初期繼平型關(guān)大捷后中國取得的又一次重大勝利。也是抗戰(zhàn)以來國民黨正面戰(zhàn)場取得的重大勝利,。

當(dāng)時中國軍隊以10個師之眾對敵一個半師團(tuán),，兵力占絕對優(yōu)勢。但湯恩伯態(tài)度消極,，雖處在敵側(cè)有利態(tài)勢,，也沒有積極抓住戰(zhàn)機(jī)把敵人徹底包圍殲滅。然而打退了敵人總算是空前的一次大勝利,。