孫連仲見李宗仁已經鐵了心，態度如此的堅決，便失望的說道：“好吧，李長官，我們絕對服從命令！”在電話裏，李宗仁進一步的要求道：“你們不但要堅守到後天，今夜還必須向日軍發動夜襲，以打破日軍明晨的突圍計劃，等湯恩伯的第20軍團到達後，我們便可以對日軍實行內外夾擊！”
孫連仲一聽，全軍不但不能後退，精疲力竭之際還要乘夜反擊，他當下就說道：“李長官，我們現在能守住陣地就不錯了，那裏還有多餘的力量用來反擊啊！？你這是要我們西北軍全軍覆沒啊！”李宗仁接著說道：“我現在懸賞你10完元，你將後方凡是可以拿槍的士兵、擔架兵、炊事兵與前線士兵集合起來，組織成敢死隊，實施夜襲任務。這10萬塊的賞金，我會一分不少的交到你的手上。我相信重賞之下必有勇夫。你們要好自為之，別逼我動用軍法！我明確的告訴你，勝負之數，在此一舉！”孫連仲歎了口氣說道：“我們服從命令，絕對照辦！”
放下電話以後，孫連仲來到台兒莊督戰。31師師長池峰城再次向他請求準予撤退，孫連仲大聲的對他命令道：“士兵打光了，你自己就填上去。等你也倒下了，那我就填上去。有誰敢退過運河，那就殺無赦！”池峰城聞聽此言立刻就楞住了，31師所剩不多的官兵也楞住了。許久之後，31師的官兵們回過神來，他們知道軍令已下，再無更改。就抱著必死的決心，步步抵抗，任憑日軍如何衝殺，依然堅守著陣地，死戰不退！
夜裏2點多，遲遲沒有動靜的湯恩伯軍團，終於傳來了好消息，他們成功的迂回到了嘰穀師團的背後，現正對當麵之敵發起攻擊。得到這個消息後，李宗仁身著上將戎裝，精神煥發的親自指揮部隊進行反擊。台兒莊內外一時間殺聲震天，激戰多日的日軍，此刻已成了強弩之末，彈藥早就打光了，戰車的燃料也已經耗盡，麵對中**隊的內外夾擊，日軍士兵已完全喪失了鬥誌，狼狽的突圍逃竄，潰不成軍。中**隊氣勢如虹，全軍向日軍展開猛追。日軍遺屍遍野，被丟棄的車輛、武器、馬匹遍地皆是。嘰穀廉介帶領殘部衝破湯恩伯軍團的堵截，逃到了台兒莊北麵的嶧縣，據城死守等待救援。
台兒莊之戰結束後，中**隊開始清點戰果，據戰後初步統計，此戰共殲敵萬餘人，雖未能全殲嘰穀師團，但也給嘰穀師團以重創了，估計在很長的一段時間內，嘰穀師團都無法恢複戰鬥力了。而**方麵傷亡了2萬餘人，第5戰區的部隊除了湯恩伯部外，其他部隊均以傷亡過半。但這些損失都是值得的，台兒莊大捷可以說是**部隊在正麵戰場的首次獲勝，這大大的鼓舞了全**民的抗戰信心，也再次打破了日軍不可戰勝的神話。
當台兒莊大捷的電波傳向四麵八方時，中國人一掃壓抑了太久的心情，人人欣喜若狂，舉國上下一片歡呼之聲。國人心中的消極頹廢、恨鐵不成鋼的悲觀情緒一掃而光，一口壓抑已久的惡氣重重的吐了出來。其實就這場戰役本身來看，**部隊雖然殲敵過萬，但自身的傷亡也超過了2萬，實是一場殲敵八百，自損一千的消耗戰。但俗話說，兵敗如山倒，就在這個**屢戰屢敗的情勢下，在日軍不可戰勝的聲威中，第5戰區能憑借著那些雜牌部隊，給日軍精銳嘰穀師團當頭一棒，結束他們不可戰勝的神話，這本身就是一個奇跡。
國民黨軍事委員會所在地，中國戰時的臨時首都－－武漢，在收到台兒莊大捷的消息後，武漢三鎮立刻就變成了歡樂的海洋。自1938年初開始，日軍的飛機就開始頻繁的轟炸這裏，這座臨時首都時刻都處在對死亡的恐懼當中。但是，今天卻不同往日了，當**的《新華日報》、國民黨的《中央日報》、民間的《大公報》上刊登了台兒莊大捷的號外時，一顆顆激動的心都沸騰到了頂點。武漢城裏的青年學生們再也坐不住了，他們走出家門，去搶購報紙，與同樣興奮但素不相識的路人們歡呼擁抱，他們結隊而行，一起朝國民政府的辦公地走去。軍事委員會委員長蔣介石，穿著筆挺的軍裝麵戴微笑出現在民眾麵前，他大聲的對民眾們說道：“抗戰不到一年，**屢戰屢敗。這皆因我們對這場戰爭沒有作好充分的準備，可是如今，台兒莊大捷已經喚醒了國人，也振奮了軍心。在今後的對日作戰中，我相信，我們的軍隊將會取得更大的勝利，中華民族將取得對日戰爭的最後勝利！”蔣介石的講話讓民眾們看到了希望，就如同沉沉的黑夜裏，中國的抗戰終於出現了一道曙光。