固守禹王山。禹王山海拔300余米，居高临下，如若丢失，台儿庄必然不守。卢汉早在平原交战不利时就调184师一个团防守台儿庄，其余三团全部调守禹王山，183师544旅守备禹王山西部前沿阵地。
27日拂晓，占领湖山、锅山的日军在炮击禹王山1小时后，步兵800余人向禹王山攻击，在烟雾弹的掩护下，500余人与184师展开肉搏。同时，退至枣庄营的182师高振鸿旅，率领激战后剩下的战士向敌人仰攻策应，激战中陈浩如代理团长阵亡。至中午，我军将进攻之敌大部分消灭，禹王山前半部分完全收复，但日寇继续以飞机低空扫射、大炮轰击枣庄营、阳胜山阵地到深夜。4月28日，日军在白天多次进攻失败后，于当晚分兵数路，配以坦克和骑兵，再度强攻禹王山，184师各团奋起迎击，敌人连续冲锋，其一部突破我军防线登上山顶。危急时刻，544旅王秉璋旅长率部发起反击，与敌肉搏20余次，敌一个大队近千人几乎全被我军消灭。连遭失败后，恼羞成怒的日军于5月5日向禹王山发动大规模集团冲锋。面对敌重炮轰击和飞机扫射，我官兵采取短兵相接战术，让日军炮火无法得逞，滇军将士发挥山地作战长处，步枪、机枪一起开火，刺刀挑翻窜到阵地前的敌人，大量消灭日军，再次打退日寇进攻。
禹王山防御战异常艰苦，滇军一直苦守到5月14日接到命令才撤出阵地，经临时整编，182、183两师各缩编为一个团，184师编成三个团，第60军从昆明出发时为12个团，经过台儿庄血战后，仅剩5个团。
滇军在台儿庄血战近一月，阵亡旅长1人，团长4人，负伤旅长1人，团长3人，连长、营长伤亡殆尽，全军投入战斗35123人，阵亡18844人。滇军从徐州战场撤退时，身后已无任何友军，第60军于5月20日孤军突围，经巧妙穿插，于6月1日到达平汉铁路，然后辗转奔赴武汉。
