矶谷廉介做梦都没有想到，形势突然会发生如此重大的变化。
31日下午，矶谷廉介乘飞机降落在北洛的麦田里，在赖谷启等将领的簇拥下，到了濑谷支队司令部，亲自督导对台儿庄的进攻。
在矶谷廉介想来，第40联队控制滕县、临城、枣庄、峄县等战略要点，最迟明日，第39联队就可以赶到战场附近，由东向西夹击运河一线守军。全师团主力云集台儿庄一线，全歼当面之华夏守军就在眼前。
事实让矶谷廉介大吃一惊。
第63联队经过连日激战，战斗力损耗严重。调整作战方向后，第63联队开始专心致志攻击台儿庄。可这台儿庄每个院落都是石头砌成，镇子里密布碉堡，为守军提供了良好的掩蔽。30日，福荣真平大佐亲自上阵，指挥各部队凶猛攻击一天，好不容易占了台儿庄一半面积。不料晚上，守军调来了援兵，以敢死队带头，和日军进行了惨烈的夜战，竟然恢复了不少阵地。
31日上午，63联队倾尽全力反扑，好不容易夺回了阵地。
矶谷廉介中将是日军高级将领，自然知道大汶口发生的事情，也知道一时半会儿弹药补给会发生困难，只能依靠师团本身的弹药积累作战。因此，他心里已经自觉地调整了作战目标，只想攻占台儿庄，彻底消灭运河以北的华夏军队。对于徐州，暂时只能相望了，一切都要等津浦路修通以后再说了。
所以，视察了战场，听了濑谷启的报告后，矶谷廉介中将非常吃惊，他想不到经常是一触即溃的华夏军队为什么突然这么顽强，竟然死战不退。在他的印象中，华夏军队不是这样的，八路军搞个伏击、偷袭什么的还可以，至于委员长的部队，战术呆板，阵地构筑薄弱，一般是皇军只要一迂回包抄，他们自然就溃退了。
眼前的情况已经超出了矶谷廉介的认知范围，他也清楚华夏军队必然会守台儿庄，但没有想到是死守。不过，他还是面带微笑，勉励一众将官指挥部队奋勇作战：“诸君，对于委员长和他的军队我是非常了解的，委员长本人只是上海滩的一个小瘪三，用文明人的说法那就是一个流氓。他领导的部队没有政治理想，有的只是贪污腐败和军官娶小老婆、争风吃醋的丑闻。和这样一支部队作战，是我们大和武士的悲哀。我们应该去和更强大、更有军纪、战斗力更强的军队作战。不过没有办法，谁让我们这么倒霉，摊上这么一个没有品位的对手呢？”
矶谷廉介的话引得一群军官哈哈大笑，因伤亡惨重带来的的阴霾一扫而空。
矶谷廉介见鼓动取得了效果，就又说道：“拿下台儿庄，彻底消灭运河以北之敌，整个山东甚至整个华北就是我们大日本的了。华夏人再想从我们手里拿回华北，简直就是痴人说梦。我们甚至可以将满洲、华北直接并入大日本版图。诸君请想一想，若干年后，我们的子孙后代在华北肥沃的土地上漫游的时候，他们会怎么样感谢我们这些创业者啊？”
这一说，一群魔鬼更是激动，竟然连连高呼口号。
矶谷廉介见军官们士气高昂，遂下令将师团工兵联队充实一线进攻部队，将炮兵联队的大炮全数集中起来，加强火力，并孤注一掷，把监视汤军团的那个大队都抽了回来，加入攻击行列，以求一击成功。部署完成后，矶谷廉介命令濑谷启立即发起全线攻击，务必迅速清除台儿庄守军。
下达完命令后，矶谷廉介给西尾寿造中将发报，称夺取台儿庄、彻底击溃台儿庄运河一线华夏军队就在眼前，恳请西尾寿造中将调动能够调动的航空兵，强力轰炸运河沿线守军阵地，支援第十师团尽快击败守军。
西尾寿造中将作为第二军司令官，对华夏军队在鲁南与日军反复争夺早就痛恨无比，一心一意要消灭山东境内所有的华夏抵抗武装，将山东建设成日军进一步扩大侵略的坚强后方。接到矶谷廉介中将的电报后，西尾寿造命令驻济南、青岛等山东境内的所有航空兵全部出动，支援第十师团作战。
天上是成群的日机，地下是被矶谷廉介煽动的嗷嗷叫的步兵，台儿庄一线守军马上陷入了苦战。
到了晚上，63联队已经攻占了台儿庄三分之二的阵地，第10联队也取得了进展，将台儿庄两翼的二十七师、三十师阵地大幅压缩，眼见再加一把劲，就可以将二十七师、三十师和台儿庄守军全歼在运河北岸了。
矶谷廉介听完报告后，不住地点头，连声说哟西。
可惜矶谷廉介的高兴没有持续多久，晚上，华夏军队突然发动了全线反击。第二十军团的五十二军、八十五军、七十五军从赖谷联队背后杀来。运河沿线的第二集团军及其配属部队也发起反攻，台儿庄内杀声震天。
矶谷廉介中将毕竟是受过良好军事教育的高级将领，处变不惊，接到华夏军队反击的报告后，一边命令濑谷启指挥濑谷支队就地转入阻击，一边命令第40联队各部严守城池，防止华夏军队偷袭。又发电催促赖武平少将率39联队加快速度，迅速赶到战场，侧击华夏军队，掩护主力作战。
到了夜里两点，两眼通红的矶谷廉介中将接到了界河失守的消息，脑袋轰地一声就炸开了，原来华夏军队的反击不是为了巩固防线的战术动作，而是蓄谋已久的围歼战，是想把自己的第十师团一网打尽。
这下，矶谷廉介慌了，再也顾不得什么夺取台儿庄了，马上向西尾寿造中将报告，请求撤退。同时，命令正在向台儿庄方向赶来的第39联队立即停止前进，迅速抢占阵地，做固守准备。