庞炳勋刚到临沂时，临沂城的老百姓敲锣打鼓，纷纷上街欢迎。部队进城时，一些妇女和儿童手捧红枣和鸡蛋站在道路旁，热情地慰问部队。部队进城以后，临沂的一些青年争先恐后地要求参军。一位头发花白的老大娘提着一篮鸡蛋，急匆匆地走进庞炳勋指挥部，一定要把鸡蛋亲手送到庞长官手里。
庞炳勋为临沂百姓的热情所感动，他对官兵们说：我们如果不拼命打日本鬼子，真对不起老百姓呀！
庞炳勋指挥的这些部队在防守临沂初期，战果显著。2月下旬，日军开始南下侵犯，庞炳勋要求部队严密防守，主动出击。在庞炳勋的指挥下，第115旅前出到莒县与日军激战，歼灭日军200多人，自己伤亡500多人，战后，撤退到临沂附近的相公庄。第116旅在垛庄、汤头一线截击日军，歼灭日军数十人，击毁汽车3辆，缴获汽车1辆，战后，部队退到临沂的诸葛城。
日军在3月上旬发动进攻，显然进行了充分准备。坂本顺少将率领的部队不但编制满员，还有飞机大炮配合。庞炳勋军长要求部队严守阵地，同时把日军进攻的严重情况如实向李宗仁报告。