2时许，日军第10联队3大队赶到滕县，从南门进攻，也没如愿，丢下了百余具尸体，川军的伤亡也很大。
张宣武团长不断派部队增援，后来激烈时连王铭章师长的特务连也调到东关参战。下午5时许，敌炮与敌机同时轰炸东关正面阵地，步兵改用一次三个排，每排相距百余米，向我阵地冲击。
川军英勇顽强，接连打退第一、二两个排的进攻，日军第三排又冲上来，于是展开肉搏，双方伤亡惨重，最后仍有40多个小鬼子突入关内。
此时夜幕已下，日军未再派兵，川军又集中一个连的兵力围攻日军，终于全歼这股日兵，东关阵地失而复得。
晚上8时许战斗停止，只有日军的照明弹不时划破夜空，照得城内外如同白昼。
经过连日的惨烈战斗，第41军早就已经伤亡过半，为了能够集中力量守住城垣，晚上9点，王铭章师长只能命令外围部队撤回城内，依托城墙防守。