第3集团军向济宁、汶上进攻的同时，第22集团军也开始向邹县之敌进攻。邹县日军是第10师团第33旅团第63联队，有一个大队在两下店占领前哨阵地。
2月14日，第125师第737旅以第746团、配属地方抗日红枪会数百人担任主攻，以第745团占领铁路及郭村进行掩护。第746团第3营对两下店实施夜袭。两次袭击，均被日军击退。
16日下午，第746团又以第1、第2营实施强攻，以第3营为预备队。经激烈战斗，于傍晚冲入村中，占领了两座楼房。但在日军猛烈火力袭击下伤亡过半，被迫于拂晓前突围，退至郭山。17日14时，两下店日军开始反击。反复争夺后，第737旅于18日退至香城、普阳山一线，与日军对峙。
奉命深入敌后的第575团，在当地抗日武装配合下，于2月11日进至曲阜以南九龙山一带。14日，在邹县至曲阜公路两侧小薛庄附近，先后以伏击战消灭了两批日军，击毁汽车四辆，击毙日军第10师团少将军官一名、士兵30余人。
15日，日军由曲阜、邹县对进合击。第575团东撤至邹县约