0人进入郯城、马头、新安镇，占领运河线，继而渡运河西进，直逼津浦南段，诱敌七十四、八十三师两师南援。而后，或歼灭南线之敌七十四、八十三师，或歼灭由泅水向东南增援之十一师，或歼灭大汶口向东进犯之第五军。
4月20日，敌七十二师从汶上、宁阳地区北进，占领泰安，较为孤立。华野即定下围泰（安）打援方案，遂以三纵、十纵等包围泰安，吸引敌整编第七十五、八十五师北援，准备在运动中予以歼灭；以四个纵队待机歼灭可能自泗水、平邑北援之敌。
为了进一步明确华野首长围泰打援的计划，三纵八师根据上级的指示和敌情、地形等情况，又进行了一番讨论，明确二十二团担负攻城任务，二十三团攻打城西南角的制高点蒿里山和火车站，二十四团肃清南门西城关的敌人。
4月24日黄昏，二十三团发起进攻，他们向蒿里山主峰冲击。敌人用密集的炮火拦阻，接着拼命地组织反击。激战半夜，二十三团伤亡较大。二十四团突击连打下南门以西的几个地堡，无一人伤亡。这个连的连长是郭继胜。师长王吉文即让作训科长带着一个参谋到二十四团去总结经验。作训科长很快把经验总结了出来，发现郭继胜在战斗中充分运用小群动作，把突击班分成一个个战斗小组，每个小组的战士相互掩护，交替前进。于是，师领导立刻分头下到部队，搞起了战前小练兵。经过一天的练兵，二十三团再度向蒿里山发起冲锋，总共才用了30分钟，将守敌一个营全部歼灭。接着，二十三团又占领了火车站。二十四团也将城关之敌消灭。
4月25日晚9时，二十二团从西门开始攻城，战斗英雄林茂成带领突击队，仅用15分钟就炸开了敌城门。二十四团和后续部队一下拥进城去。同时，十纵也从东门突破。枪声在城里响，炸药、手榴弹在城里爆炸，部队源源不断地开进城去。到天亮，随着逐渐稀疏的枪声，敌整编七十二师2万人被消灭，七十二师师长杨文泉也被生俘。
正当部队打扫战场时，一架敌机嗡嗡地在头顶上空飞旋，还没等它弄清是怎么回事，就被我军战士用机枪、步枪击中，一头栽到我军的指挥所前。
王吉文师长拿着一部新缴来的照相机，对大家说：“‘吃烧鸡’的走哟！”然后，大家笑声朗朗地向燃烧着的敌机走去。
此战，虽然由于各路敌军害怕我军打援，始终未能出援，打援计划未能实现，但我军歼灭了敌有生力量，迟滞了敌人的进攻。
大鱼上钩
5月初，华野决定进一步调动和分散敌人，以两个纵队南下鲁南，以另一个纵队南下苏北，威胁敌人后方，吸引敌军回师或分兵，以便在运动中歼敌。华野将此设想上报后，5月4日，中央军委即复电指示：“敌军密集不好打，忍耐待机，处置甚妥。”同时指示，“你们后方移至胶东、渤海、脐济线以南广大地区，均可诱敌深入，让敌占领莱芜、沂水、莒县，陷于极端困境。然后将其歼击，并不为迟。唯一要有极大耐心；二要掌握最大兵力；三不要过早惊动敌人后方。”
5月6日，中央军委又电示：“得悉青驼寺歼敌三千，但因一纵远去宁阳，来不及集中兵力打敌七十四师等部，失去一个歼敌机会。目前形势，敌方要急，我方并不要急。鉴于青驼寺教训，尤不宜分兵，不但一、六纵不宜过早分出，七纵亦拟宜暂留滨海地区一个月左右，作为钳制之用，一个月后看情形再行南下。因此，五、六两月你们除以七纵位于滨海外，其余全部集中于莱芜、沂水地区休整待机。待敌前进或发生别的变化，然后相机歼击。第一不要性急，第二不要分兵，只要主力在手，总有歼敌机会。”
5月6日晚，设在西王庄的华野司令部内，灯火通明。
陈毅、粟裕、谭震林、陈士榘等根据中央军委指示，连夜研究、调整作战部署，决定放弃以第七纵队南下苏北和第一纵队去鲁南的计划。命令已位于新泰以西的第六纵队就近南下至平邑以南地区，不再以牵制敌人为主要任务，不采取积极行动，而隐伏于鲁南敌后待命。考虑昌潍之敌筑城较久，王敬久兵团和“第二绥靖区”增援较近，而鲁中之敌已向前推进，正可捕捉战机。因而暂缓北攻昌潍，主力与敌脱离接触，集结于莱芜、新泰、蒙阴以东地区，摆开阵势，待机歼敌。
粟裕笑道：“我军这一行动，必能给敌人造成错觉。顾祝同会以为我主力已由沂蒙公路一带转移到淄川、博山地区。南京又有‘空前大捷’的牛皮可吹了！”
陈毅接着说：“汤恩伯一定会狂起来，抢个头功！”
谭震林说：“这样做，他就离自己的末日不远了。他进攻山东以来还未败过，也该败了！”
果然，事后蒋介石、顾祝同误认为“共军伤亡惨重，无力再战，被迫向淄川、博山地区撤退”。
5月10日，蒋介石、顾祝同发出“跟踪追剿，进出于莒县、沂水、悦庄、淄博一线”的密令。国民党三大机动兵团，几十万大军，开始一窝蜂地向东、向北“追击”。
急于抢头功的是第一兵团司令官汤恩伯，他不