第一八二师22日午前到达蒲汪、辛庄后,马上昼夜构筑工事。23日日寇开始进攻,炮火猛轰,坦克开道、步兵冲锋,并在久攻不下后投掷燃烧弹、毒气弹,敌人数度冲锋均被打退,阵地前遗尸累累,生还无几。经过6昼夜激战,歼灭了大量敌人,全师伤亡过半。团长董文英在率部出击时,身先士卒,并大声疾呼:“弟兄们,今天是我们献身报国的时候了,冲啊!”边喊边端着轻机枪向山顶冲击,壮烈牺牲在敌人的火舌下。团长龙云阶夜间率队增援,与敌相遇,短兵相接,黑暗中被日寇刺死。在6天的作战中,第六十军官兵英勇顽强,打击了日寇的嚣张气焰,令日军胆寒,被日军称为“南蛮兵”、“猴子军”。所谓“猴子军”,是指战士像猴子一样机灵,成串地爬上日军坦克,拉开手榴弹,往坦克孔里塞,不断地有人从坦克上摔下来,不断又有人爬上去。第六十军官兵这种不怕死的战斗精神,威慑敌胆,使日军闻风丧胆,极大地激发了全国军民同仇敌忾、共赴国难的民族精神。
禹王山位于台儿庄东南、运河东岸,是徐州的一道天然屏障,位置非常重要。第一八四师在师长张冲的指挥下,27日起防守禹王山阵地。张冲师长把师指挥所设在禹王山西南坡上,表示与阵地共存亡的决心。日寇对禹王山志在必得,飞机轰炸,坦克、骑兵、步兵联合进攻,一股被击败了,另一股又继续进犯,整日不休。第一八四师官兵坚决迎击,战防炮连控制敌坦克,炮营以炮火封锁敌步兵进攻的要道,步兵则先以步、机枪、继以手榴弹,最后展开白刃战,把进犯的敌人消灭在阵地前。日寇见昼攻不成,又改夜袭。5月3日夜1时,敌杀死哨兵冲入一○八六团阵地,旅长万保邦、团长杨宏元亲率预备队将敌驱逐,夺回了阵地。就这样,全师官兵前赴后继,负伤不下火线,工事随毁随修,坚守住了禹王山这块重要阵地,也使日军遭到了在鲁南战役中最惨重的打击。
据卢汉军长向龙云报告的战况:“截至今(30日)酉止,职部伤亡已达万余,所幸阵地未退一步,刻尚在激战中,其炮声如寺庙之擂鼓。”龙云5月1日接电后立复:“查我国在此力求生存之际,民族欲求解放之时,值此存亡绝续之交,适如总理所云:我死国生,我生国死,虽有损失,亦无法逃避。况战争之道,愈打愈精,军心愈战愈固,唯有硬起心肠,贯彻初衷,以求最后之胜利。万勿因伤亡过多而动摇意志,是所至盼。”就这样,第六十军在台儿庄血战27天,有效地扼制住了敌人对台儿庄的进攻,使敌由台儿庄直下徐州的企图终因第六十军的苦战而未能得逞。5月14日,第六十军奉命转移,掩护大部队撤出战场,15日,将第一八二师、第一八三师剩余兵力各编为1个团,统归第一八四师指挥,至5月31日,全军方得在漯河车站会合,后达湖北黄陂、花园休整。