徐州会战中，防守山东的第3集团军总司令韩复榘擅自弃守，津浦北段门户顿时空虚，日军一路奔向战略要地徐州。坐镇徐州的第五战区总司令李宗仁大骂韩复榘贪生怕死，只顾保存实力不顾大局。不过骂归骂，战场就是由不得半点拖延，李宗仁赶紧命令第51军撤出青岛增援津浦南段。
1938年1月中下旬，日军发动攻势，第51军布防淮河北岸进行拦截。于学忠及第51军原属于东北军旧部，强烈的民族意识，抗日情绪十分高涨。东北军部队官兵部队欲报国破家亡之仇，虽然只有两个师，但都个个士气旺盛。
于学忠命令部队全部撤到淮河北岸，并炸毁了河上的铁桥防止敌人运兵。日军很快到达淮河南岸，看到无桥可过，便组织2000多日军乘民船强渡淮河。第51军342旅全力打击，日军死伤三四百人，过河不成退了回去。
休整了几天，日军再次强渡淮河，这次日军加强了炮火攻势，又招来空军进行轰炸，淮河守军伤亡过半，战斗力大减，少数日军已经强渡成功，正在构建滩头阵地，力图掩护更多的日军上岸。
正在紧急关头，后镇后方的于学忠带领援军及时赶到。他亲临第一线进行督战。带来的援军第339旅旅长窦光殿更是先身士卒，提着枪就杀向了日军。看到援军来到，又是旅长带头反击，伤记过半的河岸守军干气大振。
为了夺回阵地，奉命坚守河岸的团长专门组织了敢死队。团长瞪着红眼下了动员令：“我平时待你们不薄，现在国破家亡之际，仇人小日本就在眼前，不论是为了国，为了家都要拼了命，消来这帮小鬼子。
他带领敢死队，率先冲入敌阵，先后两次与日军展开白刃战。混战之中，日军的大炮和飞机不敢轰炸，中国守军越战越勇，从早上8点一直打到午后2点，历经6个小时的战斗，终于将渡河的日军全部消灭在阵地之中。第51军成功把日军挡在了淮河北岸。