第3军团进抵临沂后，将指挥部设在临沂南关；把各部队部署在临沂外围各战略要地。日军攻占莒县、沂水之后，继续向临沂前进。3月3日，进抵离临沂30公里的汤头地区，遭到守军庞炳勋军团的顽强抗击。临沂外围另一仗——汤头之战开始了。

3月4日，日军以田野旅团为主力，纠集了伪军刘桂堂部，共两万多人，向庞炳勋部守军第232团阵地发起猛攻。守军组织了五十多人的敢死队，用集束手榴弹轰炸了敌人几辆坦克；其他部队集中各种火器与敌步兵激战、肉搏，先后打退了敌人四次进攻，消灭伪军大部，击毙日军数百人。

3月5日，日军增援部队由台潍公路输送到汤头一线，日军集中兵力向庞炳勋部守军231团阵地发起攻击。日军坦克、步兵猛冲上来，守军防守的太平、白塔等阵地危急。

庞炳勋立即命令：“231团务必坚守白塔、太平，拖住敌军主力；垛庄的补充团从葛沟以北抄袭敌之右侧背；229团从相公庄沿沭河东岸抄袭敌人左侧背。”

229团迅速沿着汤河北上，冲向敌人左侧背。在沂河附近，229团与日军展开激战。

2营长汪大章举起寒光闪闪的大刀，喊道：“一连的弟兄们，跟我上！”他挥舞着大刀冲向敌阵。一番惨烈的厮杀，夺下敌人第一个阵地。连长被炸断双腿，怀抱机枪死战不退，直到身中五弹而牺牲。两个士兵拉燃一捆集束手榴弹，冲向敌人坦克而爆炸，最后全连只剩下五个人。敌军被击退。趁敌人退却时，汪大章组织了几十个敢死队员。

“弟兄们，你们都是有种的血性汉子，统统跟我冲！”汪大章举着大刀向另一股日军冲去，敌人不防乱了阵脚，四处溃逃。汪大章喊道：“弟兄们，这些兔崽子，手上沾满了我们的鲜血，决不能让他们跑掉！”

他冲上去一连劈死三个鬼子，其中一个鬼子临死前竟死抱住他，在他脖子上狠咬了一口。等眼前的鬼子全被杀死时，汪大章手下只剩下三个士兵。他本人也四处负伤，额头、脖子、臂膀、大腿上鲜血淋漓……

这时日军又涌上来把汪大章围住，指挥官命令：“抓活的，抓活的！”

“别做梦了！”汪大章大喝一声，挥起大刀冲了上去，把一个鬼子的脑袋砍掉。正当他挥第二刀时，日军指挥官举枪射击，子弹击中汪大章头部。汪大章丢掉大刀，抽出插在怀里的驳壳枪，对敌人猛射几枪，又打到两个鬼子。敌人枪声又响了，汪大章终于倒在血泊中……

临沂南关第3军团指挥部。作战参谋匆匆来报：“军团长，229团汪大章营全营殉国！”