在徐州会战中，除了川军以外，在此战中担任作战的还有滇军的六十军（即日后解放军的第五十军）。1938年元月，到达武汉的六十军归武汉卫戍司令陈诚指挥。1938年3月22日，六十军接防台儿庄和禹王山阵地，未及交结换防，数千日军即冲入阵地，双方展开肉搏战，一八三师投入战斗仅三天，全师官兵仅存四分之一。一八二师22日午前到达蒲汪、辛庄后，马上昼夜构筑工事，23日晨日寇开始进攻，在久攻不下后于25日投掷燃烧弹、毒气弹。经过六昼夜激战，歼灭了大量敌人，全师也伤亡过半。一八四师在27日起防守禹王山阵地后也开始遭敌持续围攻。滇军在台儿庄苦战27天，有效地扼制住了敌人对台儿庄的进攻，使敌由台儿庄直下徐州的企图终因滇军的苦战而未能得逞。5月14日，六十军奉命转移，掩护大部队撤出战场，15日，将一八二师、一八三师剩余兵力各编为一个团，统归一八四师张冲师长指挥，“七八日间官兵眠食俱废，时遭敌陆空截击”，至5月31日，全军方得在漯河车站会合，后达湖北黄陂、花园休整。在台儿庄血战中，六十军投入战斗者35132人，牺牲13869人，受伤4545人，失踪者43O人。各级军官牺牲177人，受伤380人，其中旅长亡1伤1，团长亡5伤4，营连排长伤亡过半。六十军在孝感、花园、武胜关期间，同许多抗日救亡团体保持了密切的联系。许多进步文化团体经常到部队驻地演出话剧、放映电影，为鼓舞士气做了大量工作。最让云南子弟欢迎的是冼星海谱曲和田汉夫人安娥作词的六十军军歌：
【六十军军歌】（滇军）
我们来自云南起义伟大的地方
走过了丛山峻岭
开到了抗敌的战场
兄弟们用血肉争取民族的解放
发扬我们护国靖国的荣光
不能任敌人横行于我们的国土
不能任敌机在我们的领空翱翔
云南是六十军的故乡
六十军是保卫中华的武装
云南是六十军的故乡
六十军是保卫中华的武装
【六十军军歌】（滇军）
我们来自云南起义伟大的地方
走过了丛山峻岭
开到了抗敌的战场
兄弟们用血肉争取民族的解放
发扬我们护国靖国的荣光
不能任敌人横行于我们的国土
不能任敌机在我们的领空翱翔
云南是六十军的故乡
六十军是保卫中华的武装
云南是六十军的故乡
六十军是保卫中华的武装
