等李宗仁用了近六个小时后才联系上逃离临沂的部队、下令其就地组织防御时，三个师的川军和东北军短期内已经收拢不起来了。
    而临沂失陷的消息一传出，首先造成了津浦北线的溃退，接着就是徐州以东的邳县运河防线，最后蔓延到了津浦南线，至使日军在三个方向以每天二十到三十公里的速度长驱直入，迅速占领了邳县、枣庄、并逼近宿县，对徐州形成了合围之势。
    这时候，第五战区所能调动的只有桂系第十一、第二十一集团军，和张自忠的第五十九军等不足十五万的兵力了。
    如果再迟疑不动，一旦日军占领宿县后分兵进行包抄，这十几万部队肯定就难以脱身。
    于是，李宗仁在大部军队已溃散的情况下，终于下达了放弃徐州、主力分两路向淮北转移的这道迟来的命令。
    七月十九日上午，东路日军首先占领徐州，并在下午和南北两路日军实现会合。
    同时，日军还对溃退中的中国军队展开了多路追击。
    日军虽然在徐州及附近俘虏了两万多散落的中国士兵、并在追击中由消灭俘虏了六万余中国士兵，还缴获了大量中国军队撤退时来不及带走和销毁的军需物资，而且实现了打通津浦线、连接中国战场
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