就在寺内寿一聚精会神琢磨到底是什么部队制造了大汶口事件的时候，国民政府军事委员会委员长、大元帅蒋介石在徐州召开军事会议，进一步部署徐州会战。
蒋介石是三月二十四日夜晚乘火车抵达徐州的。
这段时间日军虽然攻势凶猛，但攻击焦点主要集中在三处：一是山西战场，二是津浦路南段，三是冀中地区。这三个战场，蒋介石最关心的是津浦路南段战场。原因很简单，山西战场西有黄河天险，南有中条山防线，东有太行山，日军再凶残，想越过**人把守的黄河河防和卫立煌二十四集团军把守的中条山防线，都是不太现实的。而冀中地区，在开战之初就已沦陷，**在那里已经没有正规部队，日军再折腾，也不过是和**组建的游击队过招，谁输谁赢都无关战略大局。再说了，有**头号战将刘一民隐蔽在那里，日军的图谋也不一定能得逞。事情果不出委员长所料，刘一民一出手，就打在日军进攻冀中部队的七寸上，小鬼子果然来如潮涨去如潮退，乖乖地龟缩在防线上一动不动。只有这津浦线南段战场，最让人揪心。因为日军一旦攻占徐州，就可以将华北、华中两个战略区连成一片，津浦铁路加上船运，日军作战机动能力将大大提高。下一步，日军必然倾尽全力来攻打武汉。而徐州，又是一个易攻难守的四战之地，我军防守的难度很大。
公平地说，对于徐州会战，蒋介石是下了大工夫的。
历史上台儿庄大捷造就了李宗仁一世英名，但是，那也是蒋介石鼎力支持的结果。现在和历史上相比，由于受八路军连战连捷的刺激，蒋介石对徐州会战寄予了更大的希望，一心想在台儿庄打个大胜仗，扭转国人心中八路军天天打胜仗、**天天转进、丧师失地的不良形象。
自从元月份组建最高统帅部后，蒋介石就辞去了行政院院长一职，专责指挥全**队。当时，最高统帅部就判明日军必然南北两路会攻徐州，得手后攻击武汉。在洛阳军事会议上，朱老总又再次提醒蒋介石，严防日军在津浦线取得突破。
蒋介石也担心**顶不住日军南北两路夹攻，但他的着眼点不在徐州的得失，而在于诱敌主力集中于徐州为武汉备战和国力重心西移争取时间。这个思想是战略思想，对当时徐州会战以及以后直至武汉会战期间的一系列战役有指导意义。
为了确保徐州不失，蒋介石采取了一系列措施，一是调第一预备军司令李宗仁出任第五战区司令长官。二是确定了持久消耗、攻势防御、敌后游击牵制配合三大战略。三是整饬军纪，枪毙了韩复渠，鼓舞士气。在开封召开了第一战区和第五战区团长以上军官会议，亲自训话，要求各部队加强政治工作，确定有敌无我有我无敌，确立牺牲的决心，发扬攻击的精神，并申明擅自撤退的按连坐法追究责任，主动攻击敌人的兑现奖惩。四是加强第五战区力量，先后从第一战区、第二战区、第三战区抽调部队，用于徐州战场，使徐州我军不但在兵力上四倍于敌军，而且还拥有五个炮兵团、五十多架飞机，更有铁甲列车协助防御台儿庄。特别是汤恩伯二十军团，李宗仁请示要调汤恩伯85军一个师担任孙震二十二集团军预备队，而汤恩伯不愿意部队被分割使用，向蒋介石报告，蒋介石干脆直接就把整个二十军团调归第五战区指挥，作为会战决胜力量使用。五是强化部队训练，提高指挥水平。用蒋介石的话说，过去的失败完全是由于高级将领缺乏学问研究和攻击精神，我们的司令的学问和作战技术水平比不上敌人的团长，军长、师长的指挥比不上敌人的营长、连长。六是后勤保障比较到位。
应该说，蒋介石对于徐州会战的部署和指导思想从战略角度讲，都是比较对路的。就这蒋介石还不放心，频频召见各部队将领，进行训诫鼓励，甚至连各部队如何防止日军施放毒气这样战术层面上的事情，都亲自指示过问。
有了这些前期工作，蒋介石对徐州会战的前景充满了信心，决心在徐州附近重创敌人，打一个让全国民众都为之振奋的大胜仗。
此时，日军濑谷支队继攻占滕县、临城、韩庄、峄县后，组成台儿庄支队，正向台儿庄一线猛攻。我第二集团军各部正在台儿庄一线与敌激战。
蒋介石到徐州后，接见了李宗仁、孙连仲等将领，慰勉有加。特别是接见孙连仲部师长以上军官时，蒋介石和每个人都握手，问候家里老人，让这些老西北军将领感动不已。
接见完后，蒋介石又单独接见了孙连仲，亲切地喊他的诨名“傻套儿”，表扬孙连仲为国家屡立奇功，当年果断阻截追击张勋“辫子军”一事，对维护共和有大贡献。特别是归属中央指挥以来，在历次作战中都能服从领袖，中央对孙是信任的，对第二集团军在台儿庄一线创造非凡战机寄予厚望。
蒋介石对孙连仲一直都比较重视，这一表扬，孙连仲感觉委员长对自己有知遇之恩，郑重向蒋敬礼保证，只要第二集团军还有一个人在，日军就休想越过台儿庄。
蒋介石见孙连仲有如此态度，非常满意，勉励孙连仲指挥部队与日寇血战到底，确保徐州防线安全，为国立功。
在和李宗仁单独交谈时，蒋介石详细询问了第二十二集团军伤亡情况，当得知孙震率领余部三个团的兵力留在滕县打游击，随时准备夺取界河时，蒋