抗日战争初期的滕县保卫战，是徐州会战——台儿庄大捷最光辉的序幕战，也是中国人民抗日战争史上悲壮的战役之一。王铭章将军奉命指挥了这场阻击战。在长达4昼夜的时间里，他以窳劣装备和少量兵力，英勇抗击拥有机械化装备和数倍于己的日本侵略军，阻滞了日军南下攻占徐州的军事计划，为中国军队取得台儿庄会战的胜利赢得了时间。王铭章将军在这场战役中身先士卒，与日寇浴血奋战，最后壮烈殉国，实践了他“城存则存、城亡则亡”的誓言。
保卫滕县
1937年底，日军占领浦口和济南后，开始由津浦路南北两个方向合攻徐州，企图打通津浦路，将南北两个战场连为一体，然后沿陇海路西进，利用中原平坦地势，发挥其机械化部队优势，直扑平汉路，消灭郑州、武汉间中国军队主力，一举攻占武汉。滕县、临沂是徐州的两个北大门。尤其是滕县，南距徐州仅一百多公里，扼守津沪铁路的咽喉，自古就是兵家必争之地，如今更成为双方争夺的战略要点。
进犯滕县的日军是矶谷廉介的第10师团第33旅团（旅团长濑谷启），以及和第106师团、第108师团。敌方配有大炮70多门，战车四、五十辆，并有配合作战的飞机四、五十架，装甲火车两列，共约三四万人，统一由第10师团师团长矶谷廉介指挥。而保卫滕县的中国参战部队为第22集团军，总司令初为邓锡侯，继为孙震，指挥两个军：第41军（辖第122师，师长王铭章；第124师，师长孙震兼）和第45军（辖第125师，师长陈鼎勋因病在郑州休养，由副师长王士俊代；第127师，师长陈离）。第22集团军所辖两个军均系“乙种军”编制，即每军两个师，每师两个步兵旅，每旅两个步兵团，缺少特种兵编制。整个集团军不过4万多人，武器窳劣，装备陈旧，主要武器为四川土造的七九步枪、大刀、手榴弹和为数很少的四川土造轻、重机枪和迫击炮，没有一种新式重兵器，更谈不上交通、通信、补给、卫生等各种装备器材了。此前，川军在晋东战场上已经同日军作战四十余天，损失惨重，伤亡过半，到滕县防守时全军团实际上只有八个团，总兵力不过两万人。
面对凶猛的来犯之敌，第22集团军总司令孙震任命王铭章为第41军代军长，统一指挥第122、124师。实际上在滕县县城内由王铭章统一指挥的只有这两个师的师部和第364旅旅部的兵力，加上滕县地方保安团队400多人，兵力也不足3000人。临危受命，王铭章将军将个人生死早已置之度外，他勉励守城将士说：“以川军薄弱的兵力和窳劣的武器，担当保卫徐州第一线的重任，力量之不足，是不言而喻的。但是我们身为军人，卫国保民而牺牲，原为天职，只有决心牺牲一切，才能完成任务，虽不剩一兵一卒，亦无怨尤。不如此无以对国家，更不足以赎川军20年内战的罪行。”
1938年3月14日拂晓，滕县外围战斗打响。日军步兵骑兵1万多人、大炮20多门、坦克20多辆、飞机二三十架，向滕县守卫军第一线阵地展开全线攻击。在王铭章的指挥下，外围的将士奋勇杀敌，使日军不能前进一步。
15日，日军鉴于从滕县界河正面阵地进攻未能得手，改变了攻击方式。9时，日本第10步兵联队在界河南安楼、房岭地区集结。根据飞行部队的侦查要图分析，得知中国军队以滕县为中心，在其北设有数道坚固阵地。于是日军除以正面主力继续猛攻外，另外派3000余人从侧面迂回包抄滕县。到15日下午，日军越来越多。可是此时守卫滕县城关的部队只有第122、124、127师的3个师部和第364旅的旅部，每个师部和旅部只有1个特务（警卫）连、1个通信连和1个卫生队。除此之外，再也没有任何战斗部队了。此时的滕县城防危急悬于一线。面对迂回包抄的日寇，王铭章实在无法再抽出兵力，只好把在外围担任正面防御的部队撤回城内。下午5时30分，王铭章在电话上直接向第727团团长张宣武下达命令：“（一）师决心固守滕县城；（二）第727团除在洪町、高庙的一个营仍在原地执行原任务外，另以一个营留置北沙河第二线阵地暂归第127师指挥，该团长即率领其余部队立即由现地出发，跑步开回滕县布置城防。”接着，王铭章又命第727团将北沙河上的铁路大桥予以炸毁破坏，并将第122师师部驻扎在了滕县西关电灯厂内。截至15日深夜，滕县城关的战斗部队，共约2500人。此外，滕县县长周同所属的武装警察和保安团有五六百人，合计城中有武装力量3000人，但真正的战斗部队不足2000人。
亲自督战
16日黎明时分，日军集结一万余人向滕县发起了全面进攻，同时动用炮兵和飞机以密集火力向滕县东关、城内和西关火车站疯狂扫射。此时，王铭章驻在西关电灯厂。他听到枪炮声后，火速召集在滕县县城的师团长询问城防构筑、军事部署等情况。王铭章计算了一下时间，估计援兵即使最快也只有到夜里才能赶到。王铭章下定决心。把城外所有的第41军部队统统调进城内，并立即传谕昭告城内全体官兵，决定死守滕城，与大家一道，城存与存，城亡与亡。任何人不准出城，违者就地正法！王铭章向全体官兵表示了誓与城池共存亡的决心，亲自布置城防事宜，调集各部队组成统一的守城部队，明确了指挥系统并制定了详细的作战计划。他勉励全体官兵奋勇杀敌，为坚守滕县战斗到最后一分钟。
由于日军在界河、龙山、普阳山、滕县城关等处碰了硬钉子，伤亡惨重，于是矶谷廉介调集了第10师团和第106师团的一个旅团共3万多人的兵力、大炮70多门、战车四五十辆，于16日夜间向滕县城关东、南、北三面猛攻。17日上午6时左右，敌人以山炮、野炮密集攻击，二十余架敌机临空投弹、扫射，刹那间，炮弹炸弹如倾盆大雨。整个滕县县城除北关因系美国教堂所在地外，顿时硝烟弥漫，墙倒房塌，破坏惨重。下午3时30分，日军占领了南城墙。与此同时，东面日军对东关再次发起更猛烈的攻击，寨墙被敌炮炸开，阵地工事全部被摧毁。东关守军无所凭借，以致死伤愈来愈多，弹药（特别是手榴弹）也已告罄，因而在南城墙被敌占领之后不久，东面之敌步兵约五六百人在十余辆坦克的掩护下，突入东关。
得知南城墙和东关失守后，王铭章立即亲临城中心的十字街口指挥督战。日寇攻入南城、西城后，立刻集中火力向城中心十字街口射击。王铭章除令城内各部队与敌巷战，死守西关待援外，亲自登上西北城墙，指挥作战。他命令身边仅有一个排的警卫连从西北城角向西城门楼之敌猛扑，意欲夺取西门城楼。但是由于敌人火力太猛，全排战士壮烈牺牲。这时，西城门楼之敌继续向北压迫。王铭章准备转移到西关火车站继续指挥守军与敌拼搏。但是当王铭章行至电灯厂附近时，即被西城门楼之敌发现。此时，一阵密集的机枪扫射，王铭章及其部属、随从共二十余人为国献身。王铭章身中数弹，血流如注，但仍挣扎着身躯对部属说：“你们快同敌人拼去吧！不要管我！”最后他呼喊：“中华民族万岁！”便气绝身亡，年仅45岁。
牺牲之后
王铭章将军牺牲后，滕县城中守军继续与敌人拼搏，激战至黄昏，东门失守。直到18日上午，日军才占领滕县。
据记载，滕县保卫战自3月14日早晨开始，至18日上午止。王铭章率部坚守滕县，与日军血战4天4夜，计约108小时，共毙敌2000余人。16、17日两天来，滕县城关落下3万余发炮弹。第41军守城部队自122师师长王铭章以下伤亡5000余人，在滕县以北界河、龙山一带作战的第45军，自127师师长陈离以下伤亡亦达四五千人。滕县保卫战，揭开了台儿庄战役的序幕。滕县保卫战以巨大的牺牲阻滞了日军精锐之师数万人的南下，为第5战区备战台儿庄会战赢得了宝贵的时间，为保卫徐州、巩固武汉立下了不朽的功勋。时任第5战区司令长官、台儿庄战役总指挥的李宗仁将军指出：“滕县一战，川军以寡敌众，不惜重大牺牲，阻敌南下，达成战斗任务，写出了川军抗战史上最光荣之一页。”“若无滕县之苦战，焉有台儿庄之大捷？台儿庄之战果，实滕县先烈所创成也！”日本随军记者佳滕芳子当时也曾报道：“1938年3月初，我军攻占济南后……继续南进，在泰安、兖州等处均未遇到抵抗，但到滕县后，遇到41军之122师顽强抵抗3天，我军遭受很大损伤。”日军的报道也证明王铭章代军长及守城将士忠勇卫国，拼死抵抗，确实使得日军遭受重大挫折。
保卫战后，集团军总部派人，委托当地帮会和红十字会等团体寻找到王铭章将军的遗体，偷偷运出并进行装殓，辗转运往武汉进行公祭。由于王铭章将军牺牲之壮烈，为抗战以来所鲜见，对民族气节和前方士气都起了极大的激励作用。王铭章将军灵柩所经之处，各地军政机关及各界民众自动前往祭奠迎送。1938年5月9日，王铭章将军的灵柩运抵武汉大智门火车站，武汉一万余民众自发前往迎灵。中共中央委员会代表吴玉章、董必武，八路军代表罗炳辉等都参加了迎灵和公祭。中共中央军事委员会主席毛泽东同吴玉章、董必武等联名撰赠挽联一副：“奋战守孤城，视死如归，是革命军人本色；决心歼强敌，以身殉国，为中华民族争光。”对王铭章将军视死如归的革命精神表示崇高的敬佩和对他以身殉国表示深切的哀悼。《新华日报》派代表参加公祭并致悼词，悼词最后称，王铭章将军是为国家、为民族、为全中国人民牺牲的，他的勋名将永垂史册，他的精神将永远不死。当时的国民政府对王铭章将军的抗战也给予了高度评价，不仅追赠为陆军上将，而且明令褒扬，举行国葬，拨款12万元治丧，并将其生平事迹宣付国史馆。
1984年9月，四川省人民政府追认王铭章为革命烈士；14日，中华人民共和国民政部对其遗属颁发了烈士证书。2005年，王铭章将军的遗孀、年近百岁的叶亚华女士和儿子王道纲（黄埔军校25期）叶落归根，定居四川成都。
2013年，正值台儿庄大捷75周年之际，为铭记王铭章将军的不朽功绩，进一步弘扬爱国主义精神，民革滕州支部在民革中央、民革山东省委会和民革枣庄市委会的大力支持下，为王铭章将军捐资塑像。
