1947年3月，国民党军统帅部放弃向解放区全面进攻，集中兵力对陕北、山东两解放区重点进攻，即所谓"双矛攻势"。在山东战场，由陆军总司令顾祝同直接指挥24个整编师60个旅，45万人，以主力编成三个机动兵团，采取密集靠拢、稳扎稳打、逐步推进、一打就缩的"新作战方针"，向鲁中山区推进。

　　为粉碎敌人的重点进攻，华东野战军在陈毅司令员和粟裕副司令员的指挥下，用"耍龙灯"办法，调动敌人，创造战机，但由于敌人已改取"新作战方针"而未能实现。

　　密切关注华东战场形势的毛泽东及时提醒陈、粟：现在是敌方要急，我方并不要急。只要有耐心，总有歼敌机会。你们一要有极大忍耐心；二要掌握最大兵力；三不要过早惊动敌人后方。遵此，华东野战军主力主动后撤至莱芜、新泰、蒙阴以东地区，隐蔽待机。

　　这一行动，果然迷惑了蒋介石和顾祝同，他们认为敌军后退，是攻势疲惫，无力决战，于5月10日下令各部"跟踪追剿，进出于莒县、沂水、悦庄，淄博之战"。第1兵团司令官汤恩伯急于立攻获奖，改变稳扎稳打的战法，不待各友邻兵团统一行动，就以整编74师为骨干，整编25、83师在左右两翼配合，于5月11日自蒙阴东南的垛庄东西地区出动，矛头指向华东野战军指挥部驻地，沂蒙公路上的坦埠。

　　粟裕从司令部情报单位截获的情报中，得知汤恩伯限整编74师5月12日攻占坦埠，认为有利战机出现了。他提议抓住整编74师态势孤立突出和骄横轻敌的弱点，迅速集中绝对优势兵力，以"猛虎掏心"战法，求歼整编74师。陈毅十分赞同，说："好！我们就是要有于百万军中取上将首级的气概"。并立即定下战役决心和部署。以5个纵队(五倍于整编74师)担任围歼任务，以4个纵队担任阻援任务。

　　整编74师是蒋介石嫡系中的精锐之师，全部美械装备，经过美国军官训练，战斗力较强，号称国民党军"五大主力"之首，被誉为"荣誉军"、"御林军"。师长张灵甫是蒋介石宠爱的"天之骄子"。自从内战全面展开后，整编74师就充当了打内战的急先锋，先后攻占华东解放区的重要城市淮阴、涟水，气焰嚣张，自吹"有十个七十四师，就可以统一全中国"。"有七十四师就有国民党"。华东人民解放军指战员早就有"灭此朝食"的强烈愿望，他们一听说马上要打整编74师了，不待动员，个个摩拳擦掌，纷纷请战，要求担负最危险、最艰巨的任务。

　　5月13日黄昏，华东野战军全线发起攻击，经过1天激战，将整编74师合围于芦山、孟良崮地区。蒋介石听到自己的"王牌军"陷于重围，立即由南京飞到徐州督战。这次蒋介石又过高估计了自己的力量。他认为74师战斗力强，又占据着易守难攻的有利地形，临近还有强大的增援兵力，不但没有危险，而且"是歼灭匪军完成革命的唯一良机。"他一面严令张灵甫固守阵地，以74师为"磨心"，紧紧吸住敌人；一面紧催包括"五大主力"中的第5军，整编11师"两大主力"在内的10个整编师，火速的向孟良崮地区靠拢，以所谓"磨心战术"，内外夹击，歼灭华东野战军主力于蒙阴东南地区，结束山东战事。

　　此时此刻，华东野战军面临的形势十分险恶。能否掌握战场主动权，关键之一是要迅速解决围歼整编74师的战斗，使各路援敌失去救援目标；关键之二是挡住增援之敌，为歼灭整编74师赢得时间。为此，陈、粟要求各级指挥员都到第一线督战，率领部队冲锋，提出了"歼灭74师，活捉张灵甫！"的响亮口号。广大指战员立下"攻上孟良崮，活捉张灵甫！""消灭74师立大功，红旗插上最高峰！"的誓言。

　　5月15日，华东野战军发起了总攻击。张灵甫此时遇到了兵力拥挤，步炮火力不易发扬，岩石山上构工、汲水与空投补给极大困难，人员、马匹完全暴露在敌人炮火之下，但仍然负隅顽抗，垂死挣扎。战斗之激烈程度，为解放战争以来所罕见。对这场恶战，陈毅司令员当时就在诗中写道："孟良崮上鬼神号，七十四师无处逃。信号飞飞星乱眼，照明处处火如潮。万丛扑去争山顶，血雨飘来湿战袍。喜见贼师精锐尽，我军个个是英豪。"

　　陷于绝境的张灵甫频频向各方呼救。蒋介石严令各路援军，如有萎靡犹豫，逡巡不前或赴援不力，中途停顿，以致友军危亡，"必定以畏匪避战，严究论罪不贷。"并且先后出动飞机493架次，进行侦察，轰炸扫射和空投支援。但都无济于事。增援最力的整编25、83师与整编74师相距仅5公里，炮弹已能打到孟良崮，仍然不能越过华东野战军的阻援阵地，眼看着整编74师被歼灭。

　　激战到16日17时，华东野战军以伤亡1.2万余人的代价，歼灭整编74师等部3.2万余人，击毙隐藏在山洞内的张灵甫。重创了国民党军对山东的重点进攻，迫使其暂时转入守势；同时有力地配合了陕北及其他场的胜利攻势。

　　孟良崮战役的胜利确实来之不易。是华东野战军全体指战员英勇作战，华东人民大力支援的结果，也是陈毅、粟裕高级指挥员善于分析敌情变化，捕捉战机，当机立断，集中优势兵力，实施分割包围，指挥艺术的结晶。

　　毛泽东称赞说，歼灭整编74师，"付出代价较多，但意义极大。"号召华东野战军再接再厉，彻底粉碎敌人的进攻。蒋介石则如丧考妣，说"这是我军剿匪以来最可痛心、最可惋惜的一件事"，是"无可补偿的损失"。