对中国守军来说，几一场恶战。飞机lún番地轰炸着滕县城，半个小时的轰炸，不但炸毁了房屋，城东南关士寨被炸开了一个15米宽的大缺口。敌人如狂cháo般涌进城内。守军奋勇还击。虽然敌众我寡，但由于刚刚补充了足够的子弹和手榴弹，再加上居高临下，敌人进攻了七次，均未获成功，战斗至晚上，敌人才收兵休战。
晚上，王铭章把部队集中起来，对大家说:“打退的敌人不会善罢甘休，明天，他们会组织更大规模的进攻。我们要有充分准备，要做到人在城在，有一口气也要与敌人拼到底！”
散会后，他又到各个阵地检查，要求每人构筑好工事，并注意防空隐蔽，待机出击。
次日上午8时，矶谷集中了1.5万步兵，在飞机和坦克的配合下，越发疯狂地向中国守军进攻了。不到半小时，数百名日军凭借云梯，登上了城墙。几分钟后，中国的敢死队开始出击，官兵们挥舞着大刀，吼叫着一步一步扑向鬼子。经过白刃格斗，虽然将鬼子推下了城墙，但损失巨大，180名敢死队员只剩下13名了。
下午3时，城墙多处被突破，大批敌人冲进了城，守军越打越少，王铭章和他的参谋长赵渭宾、副官长罗甲辛被一发炮弹击中，受了重伤，王铭章为了不拖累大家，开枪自杀身亡。
这时，只有张宣武团长及几个士兵坚守在北门城墙。天黑了，眼看守城无望，张宣武命令打开北城门，他们担着王铭章、赵渭宾等人的遗体，向南突围。
武汉、重庆、广州等各城市的报纸，刊登了滕县之役及王铭章壮烈殉国的事迹，号召大家学习王铭章宁死不屈的jīng神。
国民政府为表彰第一二二师在滕县英勇杀敌的事迹，特为该师立碑记功，并追授王铭章陆军上将军衔。王铭章的灵柩经武汉、重庆、成都运到他的家乡时，沿途民众纷纷举行悼念、祭奠活动。
在武汉，蒋介石率军、政官员参加悼念仪式。悼念大厅庄严肃穆，蒋介石和军、政官员们神情庄重地在王铭章灵前鞠躬默哀。
中共中央也派代表来参加悼念会。中共领导人毛泽东、秦邦宪等敬献了挽联，摆放在王铭章的灵前。挽联上书写着:“奋战守孤城，视死如归，是革命jūn_rén 本sè;决心歼顽敌，以身殉国，为中华民族增光。”