五十七军因缪澄流哗变，军心大乱、退到临沂的时候，111师和112师只剩下了不到14000人。
孙桐萱101军新兵太多，不能打逆风仗，被五十七军连累，退回来的时候，还有大概两万人。
庞炳勋第四十军弃守枣庄，残兵剩下15000人。
于学忠的五十一军战力较为强横，并且一直作为临沂的预备队使用，尚且还有20000人，吴化文部还有9000人。警备一师朱家麟部，还有八千人。
剩下就是尚在日照休整的100师杜聿明部13500人。
不算杜聿明的话，临沂平原无险可守，于学忠想要以临沂的九万军队，硬抗日军六个师团，超过十五万精锐，无异于痴人说梦。。
于学忠不再犹豫，当即亲笔拟写加急电文，直通济南第五战区司令长官部，呈报司令刘珍年：
“今，日军三十一、三十二、三十三师团已抵徐州，即刻北上驰援临沂，六师团合围之势已成。我军各部经连日血战，战力枯竭。临沂平原绝地，硬守必全军覆没。恳请长官批准，即刻启动三山预设防御计划，放弃临沂平原，全军有序北撤，退守天蒙山、孟良崮、马亓山要塞群，凭山体永固工事持久抗敌，保全主力，固守鲁南门户。”
电报连夜发往济南。
济南战区司令部内，刘珍年阅览战报与于学忠请示，结合参谋本部早已拟定的鲁南战败预备方案，瞬间定夺战局。
“历经数年的修筑，三山要塞终于到了用武之地了。”刘珍年拿着电报，喃喃说道。
刘珍年当即回电临沂，措辞坚决：
“战局明晰，准予撤退。令于学忠全权主持，全军有序梯次北撤，严禁溃散奔逃。临沂所有军火、粮秣、器械、后勤物资尽数北运沂水、莒南储备。即刻启动三山防御部署，分兵驻守三大要塞，凭险固守，牵制日军。”
军令抵达临沂，于学忠即刻召开全军将官大会，敲定全套撤退、布防、殿后、物资转运方案，滴水不漏。
首先安排物资全线北运：
临沂城内所有军火库弹药、被服粮秣、医疗器械、辎重物资，全员装车，昼夜不停分批运往沂水、莒南后方根据地封存储备，绝不留一寸物资资敌。
为保数万大军、海量物资平稳北撤，绝不被日军衔尾追歼，于学忠调自己嫡系王牌第五十一军全军压前，接管临沂南郊全部正面防线。
五十一军两万精锐全员列阵，直面日军北上兵锋，梯次构筑阻击线，以轮番掩护、交替撤退的战术，死死拖住日军六师团的追击节奏。
八月六日午后，鲁南战场开启了一场惊心动魄、井然有序的战略大撤退。
辎重先行、物资北运、伤员前置、主力分路退往莒县，沂水，沂南，莒南等四个县，精锐死战殿后。
南线枪炮轰鸣，五十一军将士以血肉为盾，硬扛日寇猛攻；
北线山路绵延，数万大军步步为营、有序开拔，稳步进驻早已完工的巨型山体要塞。