前面说过，汤恩伯的第20军团是6个月之前才组建的一个新军团，直接受国民政府军事委员会统辖。下辖第13军、第52军、第85军和1个独立骑兵团。第13军军长由汤恩伯本人兼任，下辖第110师，师长张珍；第52军，军长关麟征，下辖第2师，师长郑洞国，第25师，师长张雷明；第85军，军长王仲廉，下辖第4师，师长陈大庆，第89师，师长张雪中。这是一支国民党的精锐部队。
第20军团参加徐州会战，李宗仁既高兴又担心，他一直处在矛盾的漩涡里。这支部队调到第五战区，无疑是加强了战区的军事力量，因为它是蒋介石的嫡系，这就加强了中央对第五战区的支持力度，有利于同其他战区的协调。但是担心的事很多，最大的一条就是怕不听指挥，不服从调动。汤恩伯的高傲自大，目中无人，李宗仁是领教过的。
还在滕县保卫战的时候，刚刚调归第五战区的汤恩伯，上来就给李宗仁一个脸色。当时滕县危急，李宗仁用商量的口吻给汤恩伯发了一个电令，意思是说，第22集团军兵少械劣，恐难拒敌。战区征得委员长同意，调第85军过去作第22集团军预备队，望即出为荷。一个战区司令长官用这种口气对待下属，实属一种抬举。但汤恩伯不仅不领情，不谦虚，反倒骂李宗仁瞎指挥。他恶人先告状，把李宗仁告到蒋介石的面前。
在汤恩伯知道坚守滕县也是蒋委员长的意思后，仍然拖拖拉拉，找出许多借口。说透了，就是不愿给第五战区李宗仁脸上抹粉，宁肯牺牲自己的同胞，让日本人消灭那些杂牌军，也不想让李宗仁他们打胜仗。汤恩伯派系思想意识浓厚。
用李宗仁的话说，汤恩伯是个大草包。蒋介石怎么不想消灭杂牌军呢？他时时刻刻在想这事。把杂牌军部队调往抗战前线，就是蒋介石一石双鸟的诡计。但蒋介石毕竟是一个政治家，头脑比汤恩伯灵光得多，人家里子面子都要过得去，抗战领袖的形象还是要讲的。
台儿庄大战可不是闹着玩的事。抗战是关系到国家命运、民族命运的大事，不是哪一个人的私事。汤恩伯就把第五战区的事看成是他李宗仁的个人之事，这不仅是他个人的狭隘，更危及到几十万抗战士兵的生命。李宗仁晓之以理、苦口婆心地找汤恩伯谈。
汤恩伯对整个台儿庄的作战方案也了解，对自己军团所负担的重任以及作战任务十分明确。他在徐州军事会议上向蒋介石、李宗仁表白的态度十分坚决。李宗仁不知为什么，还是有些不放心。
李宗仁的预感还是很灵验的。
当台儿庄大战打到最困难的时候，庄内的守兵只有巴掌大块防守区域，2\\/3的阵地都被日军占领了。第五战区找不到汤恩伯的第20军团了，无法联系，电台全都关闭了。李宗仁脸都给吓白了，天啊，这事闹大了。
李宗仁让参谋处日夜不停地呼叫，一定要找到汤恩伯！
（第2集团）军参谋处长何章海回忆说：
汤恩伯军团的电台叫“游动哨”。当台儿庄阵地几乎全部失守时，我们的电台与汤恩伯军团的“游动哨”的联系中断了。孙连仲总司令眼见自己的第二集团军快拼光了，他在参谋处问几个参谋说，怎么办？
我说，汤恩伯在抗战开始以来经常向我们说，第二集团军和他的第二十军团是亲密的兄弟军，彼此要不失时机地相互照应。
我们是履行了诺言，经常照应他。我想汤恩伯军团一定会支援我们的。只是现在我们两家的电台联系不上，是十分危险的。我已严令傅印图台长，叫他用尽方法和汤恩伯军团取得联系。
李宗仁焦急，当然比不上在台儿庄浴血奋战的第31师师长池峰城的愤怒。池峰城从3月23日开始同矶谷第10师团进行血战，早已超过了汤恩伯要求他坚守3日的期限，但汤恩伯并没有兑现他战前许下的诺言。池师长清晰地记得汤恩伯的话，一旦他的第31师与日军接战，第20军团便挥师南下，夹击日军。仗打了六七天，都到这个份上了，池师长早对汤恩伯不抱希望了。
就在3月30日晚上，池峰城师长接到一周来杳无音信的第52军关麟征军长的电报，他也没有高兴起来，因为关麟征军长说了假话，电文有几分虚伪的味道：“军以任务关系，不克及时南来，殊引为憾。现奉命以全部攻击台儿庄之侧背，31日午后可与敌接触，我辈铁血男儿，决当与敌一拼也。”
池峰城抖着手里的电报纸，朝天发问，什么任务？什么任务能大过台儿庄的战事？
那么，汤恩伯的第20军团这一周在干什么呢？
他还是采取老一套，力避与日军主力相遇，更不能相拼，以保存实力为第一要务，然后观其战局发展，相机而动。主战场如果打败，采取退却转移的办法。如果交战双方我军获胜，或是我军获利，便全军出击，打击和消灭疲惫之敌。
这样的人竟然还能得到蒋介石的重用。李宗仁的原话是：“这便是他最宠信的实际最脓包的汤恩伯。”
在台儿庄大战最激烈、最残酷的几天里，汤恩伯的的确确是装脓包了。等到交战双方精疲力尽的时候，他却像英雄一样耀武扬威，好像整个战斗都是他取得的一样，把胜利的光环往自己的头上戴。
按照第五战区的作战计划，第20军团的85军应该在3月24日拂晓前解决枣庄一带的日军，并占领枣庄。而第52军也应在3月24日拂晓开始进攻峄县的日军。从汤恩伯的第20军团的行动看，他们并没有贯彻第五战区所制定的作战计划去完成自己的任务。
其实，汤恩伯对于第五战区能否守住台儿庄、临沂是缺乏信心的，在他看来，如果这两个方面不保，那么他的第20军团在峄县与日军主力接战，就有受到日军夹击的危险。反之，如果台儿庄、临沂的中国军队能守住阵地，挫败日军进攻最大限度地消耗敌军，那么打疲惫之敌是更容易、更省力、更有把握、也更便于获得战功的。
因此，汤恩伯一方面做出了避免与日军主力接战的部署，一方面谎报军情，应付李宗仁和31师的不断来电。以主力先攻击枣庄之敌为由，将第20军团主力置于枣庄以北山地，按兵不动。
直到28日，汤恩伯仍没有全部南下的决心和部署，置李宗仁的命令于不顾，一再寻找借口，将85军留于山区，而命第52军的一小部分南下策应孙连仲，以机动的态势，可打可走。当时的52军除军直属部队外，还有8个团的兵力，按汤恩伯的计划，仅派出3个团。这样的分散使用兵力，关麟征一开始就是不赞成的。他主张要打就集中力量打，而不要零敲碎打。
因此，关麟征在28日并未做出派3个团支持台儿庄的部署。
李宗仁见汤军团迟迟不来，于28日晚10时给汤恩伯发去电令：“台儿庄方面孙集团陷于胶着状态，敌我均在困难中，贵军应为有力之援助迅速南下夹击之。”
接到李宗仁的电报，汤恩伯仍一再拖延。
29日深夜，李宗仁再次给汤恩伯发去命令。但汤军团这时的行动仍然迟缓，第52军第2师的侦察小队虽于29日下午曾抵达台儿庄以北10余公里处的张楼一带探察敌情。但其主力此时却在台儿庄以北30公里以外地区。
30日晨，第52军始抵台儿庄东北约25公里处的兰陵镇，随后向西南方向推进。但直到30日下午，孙连仲仍未能与52军取得联络。
李宗仁对汤军团的避战行为十分不满，将汤军团的避战情况电呈蒋介石，同时于30日晚8时再次电令汤恩伯：“贵军团长以一部监视峄县，亲率主力前进，协同孙军肃清台儿庄方面之敌。限时31日拂晓前到达，勿得延误为要。”
李宗仁在回忆录中写道：
三令五申之后，汤军团仍在姑婆山区逡巡不进。最后，我训诫汤军团长说，如再不听命令，致误戎机，当照韩复榘的前例严办。汤军团才全师南下。然此时台儿庄的守军已伤亡殆尽。
汤恩伯贪生怕死，保存实力，他的脓包相令人发指。由于他的拖延，不肯出战，致使我成百上千的中华优秀儿女战死沙场。按说汤恩伯的表现早可送军法处去审判，即使判上他百回死刑，都不会冤枉他。
徐州会战结束后，第21集团军的杨俊昌因丢失宿县，被押往汉口，交军法会审判，判处监禁10年。由此，李宗仁联想到台儿庄大战的汤恩伯。
其实杨师长守宿县，已用尽最后力量，力竭始退。抗战时期，各部队所犯错误比此严重的，不知凡几，甚少受到处罚，纵使受到处罚也很轻微。尤其是中央军，军官都是黄埔出身，同学之间互相照应，许多严重错误，都给马虎过去了。蒋介石不公，竟把汤恩伯也给马虎过去了。这是后话。
这时的汤恩伯接此电令后，知军令不可再违，方开始督促所部加紧进攻，他本人也于当晚前往洪山镇、兰陵镇指挥。
52军接令后，其主力于31日拂晓前从距台儿庄以北几十公里处的甘露寺向日军侧面压过来。在中国军队优势兵力的猛攻下，日军节节败退。战至午后3时，中国军队先后攻克马庄、大庄、张楼、贾家埠、小集、兰成店、三佛楼等地，收复村庄十余座，将战线向前推进4公里。
至此，台儿庄一线防御的压力暂时得到缓和。