15日拂晓，日军在大炮坦克掩护下，继续向滕县城外正面守军主阵地——界河镇发起猛攻。守军第45军125师375旅官兵英勇抵抗，机枪步枪、迫击炮、手榴弹一齐射击，火光闪闪，硝烟弥漫，枪炮声阵阵传来。界河阵地守军指挥所里，第125师375旅745团团长姚超伦正在接电话。副官和传令兵站在他身边，随时准备传达。
姚超伦手握话筒，对于一切报告都以同样的回答：“坚守阵地，死死坚守住！要节约子弹、手榴弹！让敌人走近了，先用机枪扫射，再用手榴弹轰炸！……”
电话不停地向他报告：“报告团长，普阳山之敌，在用低态势向我阵地推进！”
“报告团长，敌人已分两路绕过香城，向我后方阵地和滕县方向进攻！”
“报告团长，敌人向龙山脚下迂回，把我军预备队打垮了！”……
姚超伦不停地鼓励他们：“不要怕，等待时机反击，失去的阵地还可以夺回来的！……”
激战仍在继续……
与此同时，日军向第125师373旅防守的普阳山阵地发起进攻。守军顽强抵抗。三门迫击炮一齐向日军射击，一颗颗炮弹在敌群中爆炸，火光闪耀，烟尘飞扬，敌人死伤无数，却依然疯狂地冲锋。待他们接近阵地时，守军机枪步枪、手榴弹一齐射击，一连打退了敌人四次冲锋。半小时后，敌人第五次冲锋开始了。
敌人这次来的全是骑兵，离守军阵地尚有三千米远。炮兵连长就大声命令：“迫击炮！做好准备，等敌人骑兵靠近些再发射！”他对身边的一个排长说：“他娘的，老子的迫击炮要是再多几门，射程能在两千米之外，非叫小日本来一千死八百！”
敌人骑兵离守军阵地不到一千米了。炮兵连长一声命令：“开炮！”三门迫击炮同时发射，大显神威。一颗颗炮弹在敌人骑兵中爆炸，烟尘滚滚。一匹匹战马嘶叫着倒在血泊中；一个个敌人滚下马来或伤或亡。未落马者仓惶奔逃而去。敌人骑兵被击退了。
第127师防守的龙山阵地，同样遭到日军猛烈攻击。守军顽强抵抗。因为武器简陋，没有山炮和野炮，无法形成强大火力，在日军优势火力猛攻下，守军伤亡惨重。激战中，守军有一个营全部壮烈牺牲。日军曾一度占领了半个山头。守军顽强反击。
山腰上，敌我展开激烈的肉搏战：刀枪的撞击声、喊杀声和惨叫声，响遍山野。一片片鲜血，一具具尸体遍布山岗。拼杀一个多小时，守军一个连又全部牺牲了。这时守军援军赶到，轻重机枪猛烈扫射。日军伤亡无数，余生者仓惶撤退了。
15日上午。日军飞机对北沙河守军阵地猛烈轰炸，火光冲天，硝烟弥漫。第33旅团长濑谷启少将站在一块高地上挥舞着指挥刀，命令日军向守军冲锋。十多辆坦克上火炮喷射着火舌，一排排日兵紧随坦克后面手握钢枪，呐喊着冲向守军阵地。
守军第122师364旅127团长张宣武手端着冲锋枪，命令道：“弟兄们，打！狠狠地打！”顿时，枪炮声大作，全团官兵冲出战壕，拼死搏杀日军。一瞬间，阵地前，尸体累累，血流遍地。日军十多辆坦克向守军冲来。
张宣武命令：“爆炸队立即行动，把敌人坦克炸掉！”
敌坦克冲进了埋伏圈，浅埋地表的集束手榴弹3捆、5捆、7捆、10捆的被逐次引爆。“轰！轰！轰！……”接连不断的几声巨响，四辆敌坦克接连被炸毁，敌坦克不敢再前进了。
突然一名满脸血迹的守军士兵从壕沟里冲出来，腰间捆着八颗手榴弹，他拉开一根引线向敌坦克跑去。“轰！”地一声巨响，一辆敌坦克和三个日兵一起飞上了天。
“勇士啊！中国好汉！”濑谷旅团长惊叫一声，然后下令：“撤退！立刻撤退！”
日军又被打退了。