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另一支奉命进入山西的川军，命运更坎坷了。
进入山西的，是川军将领邓锡侯麾下的第二十二集团军。出发前，川军部分旅长和团长，以为会得到中央给的补给，士兵们穿着单衣、带着简陋的武器就出川了。但到了西安后，西安绥靖公署主任蒋鼎文拒绝补充物资，让他们找“山西王”阎锡山。
精明的阎锡山推诿：山西方面的一切武器弹药和军需物资，早已运过黄河储存于潼关附近，没办法补充。结果第二十二集团军的四十一军整整一个军，仅得到了阎锡山给的山西造轻机枪20挺。
在缺衣少枪的情况下，部分四十一军的士兵砸开了阎锡山的军火库，自己补充军火。这下惹恼了阎锡山，要求将川军赶出自己所辖的战区，因为他们“成事不足，败事有余”。
蒋介石随即让第一战区的司令长官程潜接收，结果程潜也坚持不要。
满腔热血出川的川军，遭遇了一个尴尬局面：各个战区都不愿意接纳装备低劣的他们。
这时候，第五战区司令长官李宗仁站出来表态：来，到我这里来！诸葛亮扎个稻草人都能吓退敌兵，川军比稻草人肯定要强吧？
1938年1月，川军第二十二集团军进入第五战区，开始加入徐州会战。在这场惨烈的会战中，全国都知道了川军第四十一军一二二师，因为他们死守了滕县城三天，是后来中国军队获得台儿庄大捷的关键前提。
当时负责进攻徐州的日军板垣、矶谷两师团是日军中最顽强的部队，之前发动“二二六”政变的日本少壮派，几乎全在这两个师团之内。在滕县，日本最强的部队和中国最烂的部队不期而遇。
一二二师师长王铭章，四川新都人。在那场著名的“滕县保卫战”中，他身先士卒，在知道援军抵达无望之后，发出电报“决以死拼，以报国家”，一直坚守到城破的最后一刻。
根据李宗仁后来的回忆和著名记者范长江的记录，王铭章在城破之时，坐镇城中心的十字街道继续指挥巷战，最后身中数弹而亡。同时殉难的还有师参谋长赵渭滨及川军一二四师（当时在城外血战）参谋长邹绍孟等人。
王铭章
王铭章牺牲后，守城的川军继续战斗，除少数突围外，全师5000人尽数殉城（有不同说法，说没有那么多）。最后不愿意投降的数百川军，拉响手榴弹，与日军同归于尽。
李宗仁后来留下评语：“若无滕县之苦守，焉有台儿庄大捷？台儿庄之战果，实滕县先烈所造成也！”
