29日晨3时半，27师第79旅在师长黄樵松的带领下，向敌开始猛攻。中国官兵奋勇异常，将裴庄之敌击溃。
在台儿庄内，中国守备部队趁27师在城外发动进攻之际，极力向入侵之敌进攻。一线的守卫将士们，抱着宁死不失一寸阵地的决心，与敌人作着殊死的搏斗。战场上，随处可见赤着臂、跣着足，挥舞着大刀，冒着枪弹向敌人阵地施行反冲锋的守军士兵。杀声、喊声、枪声、爆炸声使台儿庄一带沸腾了。
在台儿庄久攻不下的日军，向所属的日军华北方面军第二军请求战斗指导。日军第二军接到请求以后，命令第五师团的坂本支队前往救援在台儿庄进退不得，疲惫不堪，已经有一些打不动的濑谷支队，坂本支队以两个步兵大队留在临沂，以其主力步兵四个大队及炮兵两个大队于当日夜晚开拔。日军濑谷支队则继续攻击台儿庄。突入庄内的敌军在空军支援下，连续发动猛攻，中国守军利用民房、巷口、街道、院墙及工事奋力抵抗，勇猛杀敌，与敌人在庄内展开激烈的巷战、屋战、拉锯战。敌连日还在庄内使用毒气，我军受其损害颇重。
刘建业新编十四师下属的新编五十二旅，在开进台儿庄城内以后，接替了31师部队在城西南角和南门一带的防守任务。31师部队则收缩兵力，和敌人继续逐屋争夺。新52旅在师长刘建业的教导下，采用了小分队战术，利用炸药包炸开敌军占据院落的院墙，然后投掷密集的手榴弹，压制敌人的火力，乘势冲杀进去和敌人展开近身搏斗。这是没有办法的事情，即使自己的火力被加强了，但是日军也加强了自己的炮兵压制火力。日军投入台儿庄作战的炮兵部队数量很多，与步兵之比已超过一比一，而且有30辆左右战车加入战斗。而我军仅有的几门反坦克炮，在敌人的炮火打击下，也已经损失得差不多了。尽管，31师部队奋勇作战，但是在日军密集火力压制和毒气弹的杀伤下，部队的兵员损失直线上升，阵地一步步地被占据优势的敌人蚕食着，一个个院落相继失守。虽然，庄内的守军竭尽全力，但是，在这一天的夜幕降临的时候，日军攻占庄内东半部。31师撤往庄内的西北角组织防御，新52旅则继续坚守西南角。
为了鼓舞守军的士气，第5战区向军委会请求，派中国军队飞机对徐州战场作“象征性参战”，即不要求空军承担保卫指挥中心徐州市的任务，也不要求其长期配合陆军作战，只对台儿庄一线敌军阵地，作数次示威轰炸。蒋委员长当即予以同意。
刘建业在和孙连仲通过电话以后，把工兵连长叫了过来，吩咐他带上一个排的工兵，在台儿庄通往运河南岸的所有桥梁上全部安放上炸药，做好起爆准备，然后，命令执行桥梁守备任务的补充团全部过河到运河北岸。等到补充团全部过了河以后，刘建业拿起电话，接通了徐州第五战区长官部，请李长官接电话。
“请问是李长官吧？卑职是新编十四师的师长刘建业。卑职打电话来，是有一个请求，请李长官务必批准。”
“刘师长，有什么要求尽管可以提，我还是那句话，只要要求合理，战区肯定大力支援。”
“李长官，现在台儿庄内，鬼子利用坦克飞机和毒气的助战，已经占据了东半部分。我刚和孙总司令通过电话，我们一致认为在这种情况下，必须要下定最后牺牲的决心，不时敌人死就是我们亡。所以，孙总司令下令第二集团军所有部队全部过河，集团军指挥部也过了河。我刚才也把补充团拉过河了，这样，第二集团军和我们师的部队已经全部在运河北岸，准备和鬼子做决死战斗。为了表示决心，坚定各部的战斗意志，我们准备炸掉运河上面的所有桥梁，还请战区再派一个团的宪兵做督战队，在运河南岸架设机枪，凡是孙总司令和我部的官兵，只要有胆敢过河的，一律开枪射击。希望李长官能够同意。”
电话那边，许久没有说话。最后，在一阵叹息以后，李长官的声音响起：“那就这样吧，一切保重了。”
