却说日军已经追击国 军到了黄河北岸，占领了军事要地鹊山，在鹊山大肆屠杀被俘虏的国 军官兵和无辜老百姓，制造了鹊山惨案。韩复榘率领第三集团军与日军在黄河以北激战。韩亲自带领手枪营过黄河指挥，在济阳城关北一个小村指挥作战。日军以主力攻击20师，另以一个大队附战车十几辆由惠民迂回到黄河沿岸，将济阳和韩复渠的指挥所包围起来。从早上8点开始，一直激战到傍晚，韩复渠的卫队损失殆尽，韩复渠本人差一点被俘，后突围过河，骑摩托车跑回济南，所随部队大部牺牲，仅剩卫士一人。事后见到何思源后说：“打，打，打，都打光了。”埋怨何思源等主张硬拼的人。
11月14日，20师也从济阳败退下来。当时在津浦铁路上的第12军20师60旅旅长孙学法在装甲车上设临时指挥所，被日军的平射炮穿钢弹击中，60旅曹参谋长和参谋姜怀珍阵亡，孙学法也因伤势过重而死。随后第三集团军部队拆毁黄河铁桥，撤到黄河南岸防守，同时任命孙桐萱为戒严司令。曹福林的甲种师29师全部，在津浦线济南至德县县城右；孙桐萱的甲种师20师一部与谷良民的乙种师22师全部，在津浦线济南至德县县城左；此外，20师的另一部、受重创后撤的展书堂丙种师81师全部部署在西南地区；韩复渠指挥部设在千佛山，日军曾两次用飞机投掷信筒向韩复渠诱降，韩复渠将信筒悬在指挥部门上，表示决不投降。
又隔河僵持了一个多月后，12月22日晚上，日军一千多人强渡黄河，第56军军长谷良民第22师首先向后撤退，韩复渠指挥的第三集团军没有进行有力抵抗，几万人面对几千渡河日军全线撤退，影响极其恶劣。留下孙桐萱师在济南断后。12月23日，日军矶谷廉介第十师团两万多人兵分两路，从齐河与济阳渡过黄河包抄济南。24日，韩复榘命令第三集团军第十二军孙桐萱部留在济南负责断后。25日，日军对济南进行猛攻，26日，在黄河北岸鹊山一带，日军也自泺口渡河。12月28日凌晨，第十二军孙桐萱所部奉韩复榘命令撤出济南，向山东西南部的曹县进发。在离开济南以前，他命令所部放火烧了省政府、日本领事馆、火车站、进德会和市内的一些重要建筑物。在冲天大火中，他的部队也乘混乱之机抢劫银行、工厂、仓库，并美其名为“焦土抗战”。
蒋中正对韩复渠在山东的抗战极为不满，1938年1月11日，蒋中正秘密飞抵开封，亲自主持在开封召开的高级将领军事会议，韩复渠带着孙桐萱参加会议。结果韩复渠被扣押，蒋中正在第二天凌晨两三点召见孙桐萱和于学忠，任命于学忠为第三集团军总司令，孙桐萱为副总司令，曹福林为前敌总指挥。孙桐萱在韩复渠被扣后曾极力多方营救，甚至准备集合部队在黄河边作激烈的抗争，由于曹福林不同意而作罢。当时第三集团军的各个师长都受到蒋中正的单独谈话，只是在孙桐萱的极力坚持下，全体将领才发个电报在嘴上救一下韩复渠。孙桐萱又派张钺携60000元巨款去汉口活动，见何应钦、何成浚等人，但无济于事。1月24日，韩复渠被秘密枪杀。
蒋中正为什么要杀韩复渠呢？最重要的原因可能是蒋中正曾经得到关于韩复渠与日本暗中联系的传闻，直接的原因是韩复渠违抗蒋中正的命令，擅自撤退，放弃黄河泰山天险，将整个山东拱手让给与日军。1937年全面抗战后，韩复榘是山东省政府主 席。作为一省的大员，韩复渠却偷偷地和日本的特务头子土肥原贤二接触，土肥原贤二表示日本可以不打山东，但要山东保持中立，不抗战，不让中央军过境。韩复渠私下里召集部下开会，将土肥原贤二的话传达下去，部下大为震惊。十二军军长孙桐萱直接对韩复榘说：“主 席真这样做，恐怕第三路军官兵不同意，跟主 席走的就不多了。”其他人也都不说话，基本上都支持孙桐萱的观点。会议不了了之。
韩复渠和日本人接触的消息很快便传到了蒋中正的耳朵里，蒋中正为了坚定韩复渠的抗战决心，连忙派蒋伯诚赶往济南安抚，并任命韩复渠为第五战区副司令长官兼第三集团军总司令，负责指挥山东军事，承担黄河以北的防务。暗地里紧急调动广西部队5个师集中到徐州，准备应对随时可能发生的变故。
1937年11月，日军大举进攻山东。11月中旬，韩复渠部与日军交战于德县，韩部伤亡惨重，三个师损失过半。不久，日军运来远程大炮威胁济南，蒋中正曾允诺增调大炮支援黄河南岸守军，但没有实行，还反将已在黄河南岸的重炮旅调给了他的嫡系汤恩伯部，这使得韩复榘甚为恼火。他知道自己不是日本人的对手，怀疑蒋中正是想借日本人之手来消耗自己。为了保存实力，决定退出济南，于是命令后勤部门将军需物资向南阳运送。战区截留未成，蒋中正给韩复渠发报也未能制止。李宗仁电令韩复榘不要把后方放在第五战区以外，韩复榘傲慢地在来电上批道：“现在全面抗战，何分彼此。”秘书照批作复，李宗仁接到电报后极为震怒。
1937年12月22日晚上，日军从清河镇以南渡过黄河，谷良民部退至周村。韩复榘决定将省府再迁曹县。得知韩复榘要撤离，蒋中正给韩复渠发报，命令韩复榘必须死守济南，不要撤退，但韩复渠接到电报时已到泰 安。李宗仁来电要韩复榘守泰 安天险，韩复榘回电称：“南京不守，何守泰 安？”蒋中正再次给韩复渠发报，命令韩复榘死守泰 安，但是这时候韩复渠已经退到济宁了。随着日军的层层逼近，韩复渠索性一不做二不休，接连撤退到曹县、单县、成武、金乡等地，准备放弃山东，进入河南。
严厉处罚韩复渠是蒋中正已经确定了的，但蒋中正不敢莽撞行事，一旦打草惊蛇，韩复渠投靠了日军，那后果将是非常严重的。于是他决定将韩复渠诱骗到一个合适的地方逮捕。1938年1月7日，蒋中正要求李宗仁在徐州召开第五战区作战指导会议，蒋中正给韩复渠发报，要韩复渠参加会议。韩复渠对蒋中正已经有了防范，所以没有亲自参加会议。
一计不成，蒋中正决定亲自出马。亲自到开封召集北方将领军事会议，李宗仁给韩复渠发报，要求韩复渠前去参加会议。韩复渠心中怀疑，不敢前往开封参加会议。这时候刘湘也给韩复渠发报，劝他借故不要前往，只怕对你不利。
于是韩复渠再一次给李宗仁发报，表示军情紧张，不能前往。李宗仁将韩复渠的复电上报蒋中正，蒋中正想，这个韩复渠还难请，于是要蒋伯诚想办法，务必让韩复渠到会。蒋伯诚找到韩复渠驻开封代表靳文溪，对他说：“蒋、韩过去有些误会，只要一见面就自然解释清楚了。要是不来，意见越深，闹下去，我看对他不利。我也和向方共事多年，彼此肝胆相照，故此说这些话。只要他肯来，我保他没事。”靳文溪相信了蒋伯诚的话，就给韩复榘发去一个电报，说蒋伯诚在开封等他，并且和老蒋谈妥，一切误会见面后可解决。韩复榘这才改变主意，决定到开封参加会议。
1月9日，韩复渠带领副官和一个手枪营到开封参加会议，进入会场时，警卫要求韩复渠交出手枪等武器，韩复渠看到所有参加会议的高级军官都按要求交出武器，于是就没有怀疑，交出所带手枪后进去开会。蒋中正首先对战局做了全面分析，表示了对战局的不满和担忧。不久，蒋中正就把话题转到韩复榘身上，说：“如今的形势不容乐观，各位仍需努力。但是，我们之中却有一位高级将领，放弃黄河天堑，违抗军令，连续丢失数座城池，放日寇进入山东，影响极坏！”
韩复榘当即意识到这次会议是针对自己的，但此时已骑虎难下，不甘示弱地反驳道：“山东丢失是我应负的责任，南京丢失是谁负的责任呢？”
全场人都愣住了，蒋中正更是气得脸都红了，半天说不出话来。好半天才愤愤地说道：“现在我问的是山东，不是问的南京！南京丢失，自有人负责！”
韩复榘仍想争辩，此时河南省主 席刘峙连忙将韩复渠拉出了会议室，并劝阻道：“向方兄，委员长正在火头上，我和其他将领都被骂过了，你先随我出去休息一下吧。”
随后刘峙就跟韩复榘上了一辆汽车，韩复渠上车后，刘峙称自己仍需要开会就没有上车，而韩复渠则被车内的人抓住，并向他出示了逮捕令。至此，韩复榘被成功逮捕。
韩复榘被逮捕后，立刻被押解至汉口，再渡江至武昌。于1月24日晚上被特务秘密处决。
