随着援军到来，在临沂城外围，日军集结了21联队，42联队，野炮兵第五联队，骑兵第五联队，装甲车大队，另外还有伪军刘黑七五千多人部队配属作战。
版本顺指挥的日军不管是在武器装备上还是在兵力数量上，都保持着巨大的优势。
五月八日下午两点钟，日伪军部队进驻到临沂城外围阵地上，野炮兵第五联队也前移重新设置阵地。
版本顺一点都不着急发动攻击，经过几天的侦查，临沂城部署情况他已经大致了解，在版本顺看来，自己部队展开攻击拿下临沂城不会有太大的问题，眼下他最担心的，就是独立营在临沂城外围会给日军带来突然打击。
所以在召开的作战会议上，版本顺是要求各部军官，密切关注独立营动态，防止在作战中遭到其重创。
很快，日伪军部队开始分兵进行部署，为攻击临沂城做准备。
在沂河西岸区域，日军以42联队为主力，加强骑兵第五联队，野炮兵第四大队，刘黑七五千余人伪军，他们负责从西边对临沂城展开攻击，这里是日军主攻方向，日伪军部队超过一万人，他们由42联队大佐联队长大场四平指挥，主要任务是夺取临沂城，围歼城内守军。
在沂河东岸区域，日军以21联队为主力，加强野炮兵第五联队（欠第四大队），装甲车大队，轻型坦克中队，他们负责从东边攻击临沂城，策应42联队作战，这股日军主要任务是防范不知名河流东岸区域的独立营，其次是担任主攻，他们由21联队代理中佐联队长远藤航指挥。
日伪军部队迅速朝着指定地点集结，临沂城的大战一触即发。
此刻在鲁省战场上，第十师团的长濑支队与第三集团军激战正酣，濑谷支队则是迅速朝着藤县推进，第五师团主力在津浦铁路进行策应，版本支队则是在临沂城外围积极准备攻城。