南巴受到攻击后，胡琏向徐州司令部求援。国民党整编二十五师和整编六十四师的四个团奉命向南巴增援。指挥官黄伯韬汲取了在孟良崮增援缓慢的教训，深知如果不全力推进，必遭重罚，于是面对七纵的顽强阻击，在猛烈炮火的掩护下猛攻，导致七纵官兵陷入苦战。此时，华东野战军明显失利，战斗结束后，九纵伤亡四千多人，六纵伤亡两千多人，二纵伤亡四千多人。在五个昼夜的南巴战役中，歼灭国民党守军一个团。7月20日，国民党军突破了华东野战军阻击部队的防线，21日晚，陈毅、粟裕下达了撤出战斗的命令，部队奉命北移到临朐西南地区休整.(我军战斗序列如下)
    华东野战军司令员兼政治委员陈毅副司令员粟裕副政治委员谭震林副参谋长刘先胜、张元寿政治部副主任钟期光.
    第二纵队司令员兼政治委员韦国清副司令员张震，副政治委员康志强参谋长詹化雨，副参谋长吴华夺政治部主任邓逸凡，副主任徐海珊。
    第四师：师长朱绍清，政治委员高志荣
    第五师：师长姚远良，政治委员秦贤安
    第六师：师长滕海清
    第六纵队司令员王必成，政治委员江渭清副司令员皮定钧，副政治委员兼政治部主任陈时夫参谋长杜屏，政治部副主任谢胜坤
    第十六师：师长张云龙，政治委员宋文
    第十七师：师长梁金华，政治委员黄先
    第十八师：师长饶守坤，政治委员张闯初
    第七纵队司令员成钧，政治委员赵启民副司令员林维先，参谋长胡定千，副参谋长张元培政治部主任黄必星，副主任张崇文
    第十九师：师长熊应堂，政治委员肖学林
    第二十师：师长殷绍礼，政治委员邓少东
    第二十一师：师长谢锐，政治委员何志远
    第九纵队司令员许世友，政治委员林浩副司令员兼参谋长聂风智，副政治委员陈时夫政治部主任刘浩天。
    第二十五师：师长聂风智（兼），政治委员刘浩天（兼）
    第二十六师：师长刘涌，政治委员仲晓东
    第二十七师师长孙端夫，政治委员刘仲华
    特种兵纵队司令员陈锐霆，政治委员张藩参谋长钟国楚，副参谋长董尧卿政治部主任刘述周，副主任喻新华。
    第十五节利刀玉扇