白崇禧走后不久，周恩来又把张爱萍找来，告诉他：“我同白崇禧谈过此事，现派你再直接向李宗仁做工作。”张爱萍领命去办。
３月１３日，日军矶谷师团从枣庄进犯台儿庄。台儿庄是山东最南端的一个小镇，地处京杭大运河的北岸，与江苏省隔河相望。台儿庄与西北两个火车站形成鼎足之势，成为重要的物资集散地和两省交通咽喉，是兵家必争之地，古有“天下第一庄”之称。
白崇禧来到军团司令孙连仲设在运河南岸的隐蔽指挥所，看到李宗仁全副戎装，精神奕奕，上去一把拉住他的手，道一声：“你辛苦了！”
李宗仁点点头：“为党国效忠，在所不惜！”接着又说，“保卫徐州很关键，关系到陇海铁路、津浦铁路和武汉的命运。”
一坐下，白崇禧就把行前与周恩来交谈的情况告诉李宗仁：“周恩来主张把阵地战和运动战紧密结合，集中优势兵力把日寇歼灭在台儿庄。”
李宗仁一直在沉思。谈到最后他突然扬起两臂，近乎喊叫地说：“这个主意好哇！周先生真是慧眼，看准了日本孤军深入这一弱点。”说着说着，他又皱起眉头：
“如果日军东上徐州呢？”
“李司令不必忧虑，”白崇禧胸有成竹，“周恩来已经命令新四军张云逸部队在津浦线南端，协同李品仙集团阻敌东进徐州。我们要积小胜为大胜，以空间换时间呀！”——这最后一句话是出自毛泽东的《论持久战》。在武汉，周恩来曾向白介绍过毛泽东《论持久战》的基本思想。白崇禧脑筋一转，将此精神摘成两句话：“积小胜为大胜，以空间换时间。”征得周的同意，他又向蒋介石转述，经蒋批准，由军委会通令全军作为对日作战的最高战略方针。
果然，日军麇集台儿庄，双方展开大战。一时间，小镇硝烟弥漫，血肉横飞。４月３日，战斗进入白热化的胶着状态。城里几乎没有完整的房子了，到处火光冲天。
街道每隔两三米就有一处工事，双方用刺刀拼了十多次肉搏，四周尸横遍野。中午时分，坚守在前沿阵地的三十一师电讯联系突然中断。徐州方面急电蒋介石。
前几天，蒋介石陪宋美龄吃了几天西餐，觉得很不舒服，他满口假牙只能吃酥软食物，今天又恢复老传统：上了四菜一汤，一碟腐乳，一碟臭冬瓜。他独自一个吃得正得劲，背后一声报告，他停了筷子，拿手绢擦擦嘴角，并不转头，只是等待着。进来的是居副官，他把公文夹递到蒋介石手里：“先生，这是刚从徐州来的急电。”
蒋介石一愣，急忙翻开公文夹阅读。神色陡然一变，脸若冰霜，浑身僵硬。突然，他狠狠地把公文夹往桌上一掷，手一扬：“居副官，马上通知侍卫长准备飞机，饭后飞徐州！”
“是，我马上去办！”居一侨敬礼，转身走出餐室。
收拾停当，蒋介石一行秘密飞往徐州。
“委座，我已下令战地前沿指挥官乘势反击。”李宗仁向蒋介石报告战况，“命令军团长孙连仲、汤恩伯、关麟徵、卢汉率军支援。目前，大本营与台儿庄的电讯仍未接通。”
蒋介石穿着草绿色呢军装，腰间佩着“军人魂”短剑，深邃莫测的眼光注视着李宗仁：“前线尚在激战，最好派人去慰问联系。”
“委座，派我去吧，”居副官自告奋勇，“前面的指挥员我都熟悉，让我去前线吧！”
“好！”蒋介石蓦地激动起来，“把战况快快报来！”
台儿庄前线的电话线都铺在地面上，不用杆子，怕敌机发现轰炸。但地面电线还是时常被截断。后来捕获了几只丝毛小洋狗，才知道日军专门训练小军犬，用来咬断电话线，使联络中断。
台儿庄激战之烈，前所未闻。常常是一个整营整团地上去，又整营整团地牺牲。
局势最严重的一天，大约是４月１４日的夜晚，前线指挥官池峰城给军团司令孙连仲打电话，说伤亡太大，要求撤退。孙连仲翻身下床，眼睛瞪得大大的，一面大踏步地走向参谋办公室，一面嘴里唠叨：“真是，真是……这家式（孙对部下的惯用语），他敢，他敢？”他拿起电话对池峰城喊：“我告诉你，台儿庄关系战局十分重大，你马上率领你师部的人员进城去增援，我也马上带领总部的人员跟着上去。士兵打完了，你就自己填进去，你填过了，我就来填进去！有敢退过河者，杀无赦！”
池师长乃以必死之心，逐屋抵抗，任凭敌人如何冲杀，也死守不退。在最后五分钟，突然乘夜出击，敌人数惊，乱作一团，局势顿时改观……
另一个可歌可泣的故事是：军长张自忠在兼任北平市长时，外界不明真相，以为他是卖国求荣的汉奸，非议颇多。他忍辱负重，来到五战区，重任五十九军军长，李宗仁对他以诚相见，使张由衷感激。可事又凑巧，在临沂告急时，要他驰救的正是他最不愿碰面的四十军军长庞炳勋。原来，张自忠和庞炳勋都是冯玉祥的部下，在军旅中，彼此视为兄弟。但１９３０年在蒋、冯、阎中原大战中，庞被蒋介石收买，阵中反戈，并且突然袭击张自忠的师指挥所，张险遭不测，从此两人反目为仇。临沂战前，张曾对李宗仁表示：在任何战场皆可拼死一战，唯独不愿与庞炳勋在同一战场作战。李宗仁也考虑到这点，准备让张去淮北。可此时庞部为日军所困，第五战区除张部外无兵可调。李宗仁只得对张自忠说：“你和庞炳勋有宿怨，我甚了解，颇不欲强人之难。不过以前的内战皆为私怨私仇。庞炳勋现在前方浴血抗战，乃属雪国耻，报国仇。希望你以国家为重，受点委屈，捐弃前嫌，我今命令你即率部，在临沂作战。你务要绝对服从庞军团长的指挥，切勿迟疑，贻误战机！”张自忠得令，二话没说，当即表示：“绝对服从命令，请长官放心！”
张自忠接到增援临沂守军的命令后，率部星夜兼程，日行十百八十里，兵分三路对围城之敌发起攻击。日军凭借火力和工事顽强抵抗，致使张部冲杀竟日，伤亡重大，终于救出庞部。李宗仁事后感叹：当时庞氏所部已成瓮中之鳖，必致全军覆没。庞炳勋是员老将，拉着张自忠的手，老泪纵横，从此二人竟成莫逆之交。可惜两年之后，在抗击日军的随枣之战中，张自忠又以义无反顾的勇气，亲率少量兵力与敌搏斗，身中七弹。两名日本兵举刀刺上来，他顺势抓住刺来的枪，挺立起来，又被另一日兵猛刺一刀而倒下……其壮烈令日本人震惊，遗骸被日军盛殓安葬。张自忠捐躯时年仅５０岁。蒋介石亲率军政官员至重庆朝天门码头迎榇祭悼。周恩来在追念文章中说：其忠义之志，壮烈之气，真可以为我国抗战军人之魂！
通讯恢复后，蒋介石命令李宗仁、白崇禧火速电告汤恩伯军团，包括于学忠、关麟征旅，增援右翼运河北岸，并令李品仙军和张云逸师配合共同加强护卫台儿庄阵地。在这样的部署下，迫使日军龟缩城内。几天后日军退出台儿庄。蒋又接连急电前方，表示嘉勉。指挥官们将电话抄件互相传阅。卢汉得到最高统帅称兄道弟，心里乐滋滋的，因为他们在守禹王山时也付出沉重的代价。战后，周恩来派出政治部的委员郁达夫等，组成慰劳团，到台儿庄慰问。全国的慰劳函电雪片一样飞来，捐赠的鞋、袜、毛巾等日用品堆积如山。
谣言说“周恩来将成为张国焘第二”
回到武汉的蒋介石又关心起张国焘来。张国焘叛变后，被安排了个“特种政治问题研究室主任”的头衔，属军统局管辖。戴笠妄图利用张过去在中共方面的地位和关系，大搞对中共组织内部的打入拉出阴谋活动，对张真可谓寄予厚望。戴笠还不时讥讽中统局只知道写批判中共的文章，于事无补。有一次中统的徐恩曾请客，戴笠在宴会上眉飞色舞，夸夸其谈，对徐吹嘘说中共第三号人物张国焘归顺我们了，这对共产党是一个致命的打击，将来我们对付共产党是顺利多了。徐恩曾听了表面上很羡慕，附和称道，心里却妒忌得要死。张国焘与戴笠走进走出，也引以为豪。
时常与国民党要人大谈红区的经营之道。当有人问他出走延安的原因时，他称：
“我不喜欢徒拥虚名，而无实权。中共中央，毛、周二人说了算，我何必在那里尸位素餐呢？”问其对抗战前途的认识，他答：“日本目前虽然自炫兵威，但终将失败，因为它人口少，资源贫乏，战线太长，经不起长时间的消耗。”他也不得不承认，“在这点上说，毛泽东的《论持久战》，是有战略思想的”。戴笠开始对张国焘是优礼有加，每次外出都给他派专车，但后来发现张的办法并不怎么“神”，也做不出什么“贡献”，便慢慢冷淡下来。以后张外出只好招呼人力车了。
很快有人把戴笠对待张国焘的前后态度变化密报蒋介石。蒋介石把戴笠叫来询问：“张国焘交给你已经有些时日了，工作怎样？”
戴笠摇头叹息：“只在汉中设立了特别侦察站，在榆林设立了陕北站，在延安附近洛川设立了延安站，搜集的情报寥寥无几。我看他亦不过一个牛皮筒子。”
“你太小看了他！”蒋介石不愉快地瞥了戴笠一眼，把一本叫《党的建设》的小册子丢给他，“你看看，这是中统的同志搞的，你应该从张国焘身上挖到比这更多的东西。”
戴笠接过小册子一看，上面圈满了蒋介石的眉批，如“此节重要足资参考”、“所见甚是”、“吾人亦可采用”等等。戴笠翻开书皮又看，经蒋介石一说，才知这本是延安抗大的教材，约八万多字。作者张浩，即林育英，八路军一二九师的政委。当中统的人得到这本书时，把它送到蒋介石那里。蒋介石一看，触目惊心，拍案叫绝，不知看过多少遍，遇到会心之处，就用红铅笔加注眉批。全书本意是阐述新形势下中共的战略和策略转变。蒋介石却认为这确是一本好教材，国民党人也应奉为圭臬，身体而力行之。蒋介石已吩咐陈布雷，将此书加上他的眉批翻印千册，分送各高级骨干阅读；叫陈立夫参照此书和他的眉批，起草一份有关国民党组织和训练的教材。
“张国焘在共产党内的地位比张浩高得多，水平会更高。”蒋介石显然对戴笠没有发挥张国焘的作用不满，“他与顾顺章也不同，顾顺章不是正牌的共产党。张国焘是共产党的老资格，是带兵打过仗的，徒子徒孙不少，过去在中共还是很有声望的，现在多少能起些分化瓦解作用。所以，车子还是要给他坐，该请他的客要请。”
当张国焘投向国民党的时候，不明真相或别有用心的人们放出谣言，说“周恩来将成为张国焘第二”。一些人预言，蒋介石将把毛、朱流放，把共产党易名为民粹党，由周恩来来当最高领导。有人甚至公开问周是否真的已经放弃了共产主义。
“怎么可能呢？”周恩来淡淡一笑，“如果我离开了我们的党组织，我就毫无作用，我参加国民党又有什么好处呢？”据说一些好事的官员曾直截了当地提出要他加入国民党。周恩来略带讥讽地说：“不，国民党里上上下下仁人志士多得是，我在那里还有什么用呢？”
另一个据说同周共过事的人还在报上发表他的高论，一口咬定：周恩来将成为张国焘第二的预言不仅是可能的，而且……不可避免。毛派对他的多疑和排斥，使周已经感到不自在了。就目前情况看，可以说周是在国共两党之间徘徊，在近期内周不会离开共产党，他要考虑他的未来，必须仔细打算。张国焘的叛变影响了共产党的威望。毛派将缓和对周的攻击。但毛周绝交和周的出逃势在必然。只是不会马上到来……
周恩来看过报纸，若无其事地递给邓颖超。对这些无端臆测他不想解释。也许他正可以利用这些雾一般的模糊印象，更好地往来于两党之间，往来于民主人士之间。
邓颖超看过报纸也是随手一扔，去忙别的事了。她已经接受了宋美龄的邀请，准备５月份去庐山，参加各界知名妇女谈话会。１９３６年，她因肺结核去北平西山疗养，化名李知凡太太。日本人打进北平后，她不得不脱离此地。她先到了城里，找到了美国老朋友斯诺，求他帮助她逃出去。因为日本人正在搜查每一个铁路乘客，逮捕任何有政治嫌疑的人。斯诺建议她扮成他的保姆，先到天津。在约好的那天，她准时出现在火车站。“看来真像个保姆！”斯诺满意地打量着邓颖超，把她带上火车。危险出在天津。在那里，日本人不放过任何一个可疑的人。他们看着乘客伸出的手，只要是穿老农民衣服的又有一双白皙柔软手的人，便被叫出来挨个查问。邓颖超故意弯着背，把手插在袖子里。“是美国人。”斯诺对检查者说。并朝邓打了个手势，日本人轻蔑地把她的行李扔在一边，看也没看就放她过去了。邓颖超从天津坐船到了烟台，又从烟台坐火车到了徐州，再从徐州转车到了西安，见到了在那里的周恩来。
在武汉的生活几乎成了他们的第二次蜜月。他们在山腰租了一间外国人的房屋，附近有一座很大的桃园和一个湖，偶尔可以看见他俩散步的身影。可更多的是跑警报。一天，他们在《纽约时报》通讯员蒂尔曼·杜丁家里吃饭，突然空袭警报尖利地啸叫起来。他们急忙跑进掩体。警报解除之后，他们从掩体里出来，发现杜丁的房子已经被炸成了一堆废墟。
周恩来关心着前方的局势，不时找战地记者交谈，并根据他们反映的情况，向陈诚提出具体建议。５月，他出席文协第二次理事会，准备为文协筹款，让作家更多地创作。他说着说着，非常明显地用力一口一口咽下口水，好像他的喉咙全部被扼住了：“要失陪了，因为我的老父亲今晚１０点到汉口！暴敌使我们受了损失，遭了不幸，暴敌也使老父亲被迫南来，生死离合，全出于暴敌的侵略，生死离合，都增强了我们的团结！”人们看见他的眼里滚动着泪水。
周恩来后来多次讲过武汉时期工作上的失误，也许他太相信蒋介石抗战力量，相信他能打胜仗。这一则是由于王明的影响；二则是当时的抗战形势所致。
