是夜，午夜十二点，马法五召集了驻防部队营以上的军官，连夜召开了关于撤退事宜的会议。
当天凌晨三点钟，国军第四十军第三十九师第115旅所部在师长马法五的带领之下连夜撤出蒙阴，只留下一座空城给日军。
就连散落在城外的枪械弹药，也都捡回来了，总之是要不留一枪一炮资敌。
至此，第三军团之全部，连同山东第三督察专员公署专员张里元的保安团，已经在临沂地区集结了六个团的兵力，共计一万五千余人。
另外，在临沂东北之沂水、诸城、莒县一线还有沈鸿烈部的海军陆战队以及第五战区第一游击司令刘震东所部在拼死抵挡日军的进击。
如果再算上兰陵的第三战区直属第一团张天海所部的话，临沂地区那就是已经集合了国军的七个团了。
二月三日，也就是马法五率部从蒙阴撤退当天，日军板垣征四郎之第五师团攻陷蒙阴。
另外，第三十九师之第116旅已经在旅长李运通的率领下，已经进至汤头至葛沟一线构筑前进阵地，并从白塔起顺沂河东岸向南至郁九曲一线构筑了主阵地。
同时，第三军团军团长庞炳勋派人到临沂以西的山区侦察地形，以备临沂失守时，在该处与日军开展游击作战。
同一日，我国军空军南下明光、滁县一带轰炸敌军。