1938年1月，津浦南段日軍發動攻勢，定遠，蚌埠相繼失守。李宗仁急調于學忠率第51軍馳赴河北岸布防。第51軍是東北軍，雖然隻有113和114師兩師，但部隊抗日情緒強烈。
2月10日，3000日軍從臨淮美方面晏公廟西強行渡河，攻占淮河北岸重坂子、王莊、前坂子等村莊，第114師師長牟中珩、第342旅旅長李周雪臨前線指揮，全體守軍展開反攻，戰鬥從上午10時開始，至下午3時左右。經過數次沖鋒，将全部失陷村莊奪回。
11日晨，敵13師團集中主力再次強渡淮河，向第114師、113師陣地發起猛烈攻擊。第114師陣地多處被敵突破，部隊傷亡二千餘人。全師預備隊已盡數使用，全體官兵已兩晝夜未食未眠，未能收複失去的陣地，被迫轉移到沫河口、四鋪之線，繼續組織抵抗。第113師陣地也受到日軍攻擊，小蚌埠隅已反複争奪四五次，守軍第674團官兵傷亡殆盡，團長張儒彬受重傷，小蚌埠遂陷人敵手。
第51軍防線被撕破，戰局十分危急，于學忠分析戰勢，決定趁日軍過河部隊立足未穩之際，展開總反攻，奪回失去的陣地。于學忠重新調整，部署部隊，組織反攻。
他召集緊急軍事會議，布置反攻，作戰前動員。于學忠語重心長地向部将們說道：“隻有更堅決地抗戰下去，才可以生存，和平妥協，結果總是滅亡。我們東北幾年來的亡省之痛，刻骨難忘。唯有死戰，才能報效國家。一寸山河，一寸血肉。我們在正面血拼硬戰，使敵人的進展，延遲了一小時， 即可使我後方的陣地多一小時的強固起來。”
提起家鄉，積壓的仇恨一下爆發了，全軍官兵皆熱血鼎沸，決心與仇人拼個你死我活。官兵們紛紛表态，誓與敵軍決一死戰。
2月13日淩晨，第51軍展開總反攻。軍長于學忠和第113師師長周光烈和114師師長牟中珩及4位旅長，均親臨前線指揮作戰，并限令各部必須奪回失去的陣地。經過八小時血戰，迫使臨淮關方面的日軍退回淮河南岸，第114師陣地全部奪回。小蚌埠方面反攻持續了一天，渡河日軍被第113師部隊兩翼包圍，戰鬥異常激烈。
恰在此時，援軍張自忠第59軍趕到，接替第51軍防線。傷亡嚴重的第51軍撤離火線，轉移到宿縣南西寺坡-帶休整，由第59軍全面負責淮河防線。