这时，日军指挥官烟俊六统率八个师团，先后从津浦路南段的镇江，南京，芜湖渡江北进，其中三个师团沿铁路正面直趋蚌埠，进逼第31军防区的明光。
刘士毅指挥部队奋勇堵击，血战逾月，双方打成平手，大出日军指挥官意料之外。
后来敌军增援，刘士毅深知难与敌军火拼，便采取了避实就虚，以退为进的战术，在明光设了一个“空城计”，将部队连夜西撤，迂回于淮河两岸。
待日军扑入明光空城后，刘士毅即率部突然在敌军的左侧背出现，向东出击，将敌军截成数段，进而围歼孤立之敌。
就这样，第31军与日军在津浦路进行拉锯战，始终给敌军以威胁。
李宗仁在总结这次作战经验时说：“这一战役的关键，是第31军执行命令的彻底，始终盯住津浦线，使敌军不能北进。”
1938年春，刘士毅率第31军驻防山东台儿庄，抗击日本关东军的板垣师团。板垣自恃“皇军无敌”，长驱直入。
刘士毅指挥部队据险埋伏，沉着应战。
紧接着，日军矶谷师团南下增援，集中炮兵、坦克火力，猛烈攻击31军阵地。刘的指挥部也被敌炮击中。
刘士毅带领部队顽强地与日军激战了四天四夜，为五战区赢得了时间。
随即，李宗仁急调汤恩伯的第二十军团和孙连仲的第二集团军全力增援，从而取得了台儿庄大捷。
在华夏的近代史上，湘军有晚清末年力挽狂澜的大气磅礴，川军有壮士出川不生还的慷慨悲壮，也有被称为“铁血狼兵”的桂军。
淞沪会战，桂军最精锐的6个师作为最后的2支援军之一，逆流而上，奔赴前线。
在7天的反击与坚守中，仅旅长就战死3人。
曾经的虎狼之师，第一次面对现代化的战争，即使不服输，也不得不面对全军伤亡过半，战力损失殆尽的悲怆！
徐州会战中，宿县和蒙城之战，桂军再次扮演着决定战役转折的铁血阻援的角色。
桂军171师死守宿县，全师死伤殆尽，师长杨俊昌负伤，全师仅剩残部突围。
而固守蒙城的桂军173师一团，副师长周元亲率余部殿后，力战殉国，除百余人突围外，全团战死百分之九十。
日军也称桂军为“杂牌军中的王牌”，而桂军也是抗战期间唯一没有伪军的部队。
故而，“铁血桂军，狼兵天下”、“抗日铁军”的称呼名至实归！
见着刘士毅自信满满的样子，蒋委员长也不好打击他的激情，转头看向白崇禧说道：
“健生，我听说第33师团可是丙种师团，而是堂堂正正的乙种师团，而且最近还被加强成了甲种师团！”