民国27年五月初，见大批部队云集徐州。日军统帅部改变战术，以部分兵力正面牵制，主力部队向西迂回，企图从侧后包围徐州，歼灭国民革命军第五战区主力。

于是，日军调动第十六、第一一四师团增援北线的第五、第十师团。该部奉命沿津浦路向南推进，以引诱中队主力。而日军第十四师团从濮阳渡过黄河进入鲁西南和豫东地区，直指陇海铁路，意图切断铁路线，从而阻遏其他中队驰援徐州，同样也可以切断徐州守军退路