他和张自忠的恩怨完全在于自己当初的不仁不义。庞炳勋与张自忠同为西北军将领，1930年中原大战，蒋介石取得胜利，西北军土崩瓦解。西北军将领各找出路，而庞炳勋为了扩充实力，竟然趁乱向友军张自忠部发动突然袭击，致使张部大损，张自忠亦受重伤。
从此以后，张自忠就对庞炳勋非常的恨愤，觉得他不仁不义。当时张自忠就说，可以在任何战场，任何情况下血战而死，而不愿意与庞身处同一战场。
李宗仁闻之此事也是深感为难，临沂得失事关全局，而手中又无兵可派，援救临沂非张自忠59军莫属。对张自忠能否尽力，李宗仁也是心有疑虑。可是当命令下达以后，张自忠却尽释前嫌。
张自忠部此时远在淮河流域一带，但是在接到命令之后，立刻以最快的速度，向临沂方向增援。此时日军也掌握到张自忠部的动向，但是日方估计，59军最快也要3天的时间，才能从峄县赶到临沂，所以日军认为可以抢先击溃在临沂弹尽援绝的庞炳勋部，然后再以逸待劳地反击张自忠部。因此日军估算张自忠部不但不能及时赶到临沂成为救援军，反而成为送上门来的“找死军”，但是张自忠率领59军进行日夜的急行军，在一日一夜之内，提前赶到临沂。因此59军在敌方完全没有预备的状况下，就有如从天而降般地猛攻日军第5师团背侧，庞炳勋部将士更是拼命地从阵地反击。
1938年，中国军队在临沂阻击进犯的日军
日军绝对没有想到中国军队竟然会运用这种内外夹攻的拼命打法。日军第5师团遭到极其惨重的损失，已经无法继续支撑作战，只有先撤退回莒县以困守待援。当时日军虽以超过一百余辆的卡车，满载阵亡的日军尸首，但战场上仍然遗留了不少的死尸。
这对曾经的冤家在危难之中再次相见，在国难之时，摒弃前嫌，共御外辱。
李宗仁在台儿庄的留影
李宗仁在多年后的回忆录中这样写道：若非张氏大义凛然，摒弃前嫌，及时赴援，则庞氏所部已成瓮中之鳖，必致全军覆没。
而临沂之战得胜，砍断了津浦路北段日军的左臂，促成了之后台儿庄会战中，李宗仁围歼孤军深入台儿庄的矶谷师团的契机。
