长沙地区的国民党军队陷入苦战之时，在华北地区，八路军也遇到了空前的麻烦，11月10日在日军第21师团以及第114师团增兵冀南之后，在八路军总部的命令下，山东军区集结了3个师以及4个旅外加12个独立团的兵力，向鲁南重镇枣庄发动了突然进攻，由于日军没有想到八路军的进攻会如此突然，更没有想到八路军的战斗力会如此强悍，因此在坚持了一天之后，枣庄宣告失守，守军一个步兵大队伤亡过半了，一个伪军步兵团被全歼，损失不小。

在接下来的两三天的时间里，八路军各部频频出击，先后占领了苍山县、峰城、新山等地，已经严重威胁到了军事重镇徐州、水运通航中心济宁以及临沂的安全。

然而就在八路军准备再接再厉，争取早日打通鲁西与鲁南的安全通道之时，在他们的正面突然出现了日军两个师团，并且迅速对八路军进行了反击，猝不及防之下，八路军损失极为惨重。

这两个师团并不是驻扎在山东的第十二军下辖的部队，而是日军华北方面军司令部直辖的两个师团，这两个师团兵分两路，一南一北夹击八路军各部，在一天之后就解了临沂之危，并且与11日重新侵占了苍山县，兵锋直指枣庄。

与此同时，冀南的日军在得到第十二军第21师团以及第114师团的增援之后，迅速对陈锋所部发动了反击，双方打得异常激烈。

11月13日，胡铁生所部兵临南宫城下，与日军第21师团以及南宫县城八千多日伪军进行对峙。次日凌晨，南宫攻防战打响，战斗一开始双方就进行了最为惨烈的厮杀，甚至于双方还爆发了长达两个小时的炮战。

由于陈锋所部的惊人表现，日军大本营特意加强了日军的炮火能力。原本每个师团都会下辖一个炮兵联队，一个挽马制师团，其下辖的炮兵联队会装备三十六门野炮与十二门120mm榴弹炮，如果是独立野炮联队的话就是三十六门120mm榴弹炮与十二门75mm野炮）、如果是独立野战重炮兵联队的话，装备的将会是二十四门150mm重榴弹炮，而野战重炮兵联队的话，将会装备十六门100mm加农炮。

经过加强之后。日军给华北的每个师团都装备了一个加强炮兵联队，每个联队都辖有5个炮兵大队，每个炮兵大队都装备有12——18门山炮、野炮榴弹炮或者是加农炮，就拿与胡铁生所部对峙的日军第21师团来说吧，这个师团现在就辖有一个加强炮兵联队，共装备了24门口径为75mm的山炮以及三十六门120mm榴弹炮。就火炮的数量和质量来说，并不比陈锋所部的一个炮兵旅差多少。

因此双方在开战之初就进行了惨烈的炮战，就是希望可以借助火炮的威力将对方击垮，但是彼此都低估了对方的战斗力。炮战过后，日军的那个加强炮兵联队损失了420余人，另外还有22门火炮被摧毁。陈锋所部损失同样极为惨重，385人伤亡。21门火炮被炸毁。

与此同时，刘莉所部在衡水遭到了日军混成第六旅团、战车第三师团的阻击，原本双方打的难解难分，但是日军第114师团的突然增援衡水，在衡水附近的日伪军的数量已经远远超过了刘莉所部。

11月14日，日军在第三师团的掩护下，分兵三路对刘莉所部进行夹击，无奈之下徐财富只得命令刘莉所部后撤。与此同时，向第八战区司令部求援。

陈锋也没想到日军竟然会玩了这么一手，当时他认为有了北路军的牵制，山东的日军应该不会增援冀南，同时为了确保山东的安全，反而很可能将冀南的部队撤往山东。

但是显然日军里面有高人，竟然想出了一招桃代李僵金蝉脱壳的妙计。将平津一带驻扎的两个新兵师团秘密调往山东。而山东的两大野战师团突然出兵冀南。不但将八路军引了出来，同时还打了自己一个措手不及。

更重要的是，完全暴露了的八路军此时已经陷入了苦战，山东的日军第十二军司令部出动了2个旅团配合第36师团、37师团作战。而山东的军阀汉奸马良也集结了6个师4万余人参与进攻。