但是当第115旅赶到莒县时，沈鸿烈部已被日军打得七零八落，几乎被全歼。日军占领了莒县城之后，疯狂地向朱家麟的第115旅攻击。旅长朱家麟命令迫击炮连猛轰县城，然后命令两个团步兵发起集团冲锋，仗着人数优势一下子就将日军推出了城外。半夜，日军以为中**队熟睡，从南门偷袭莒县城。岂不知朱家麟早就预料到日军会来这一手，要求部队一半人休息，一半人隐蔽在街道两侧。半夜，朱家麟接到日军偷袭的报告，叫醒了休息中的半个旅，命令他们与隐蔽部队同时伏击敌人。日军一进入伏击圈，只听朱家麟一声令下，枪弹如雨！日军如被砍倒的高粱，一排排倒地。这一仗歼灭日军300多人，缴获各种枪支300多枝。
初战告捷，振奋军心！黄浩然接到战报后大喜过望。当即打电话给庞炳勋，表示祝贺，同日，李长官从郑州返回徐州。