1947年3月，在國民黨軍對解放區進行全面進攻的意圖失敗后，改為集中優勢兵力，對陜北與山東實行重點進攻。其中，在山東戰場爆發了一場震驚中外的孟良崮戰役。

戰役初期軍情，國民黨重兵壓境

國民黨方面集中了24個整編師，一共40多萬余人，企圖快速殲滅華野主力，解決蘇北問題。其中第1兵團8個整編師共計20萬人由司令官湯恩伯指揮，是這次進攻的主力。這個主力中就包括了整編74師這支國民黨的王牌精銳。

起初敵人既有數量上的優勢，還有裝備上的優勢，而且穩步推進，黏在一起很不好打。對此中央軍委曾多次指示：“敵軍密集不好打，不要性急，不要分兵，保持耐心，尋找殲敵機會。”等到敵方整編74師貪功冒進時，這個機會終于來了。

敵整編74師遭遇華野主力

整編74師是一支完全采用美式裝備的精銳部隊，而且身經百戰，戰斗力極其強悍。起初師長張靈甫做夢也沒想到解放軍竟然會先拿他先開刀。5月11日，華野總部獲知主力恰好位于74師的進攻正面，于是粟裕迅速決策，拿出5倍于敵的兵力進行加以圍殲，并派出大量兵力在外圍阻敵增援。而戰場外圍，正是國民黨的40多萬大軍。

在戰役初期，張靈甫本來有逃脫的機會。當他聽到74師將被合圍后，非但沒有立即組織撤退，反而認為解放軍根本就吃不下他，打算把自己作為誘餌，計劃死守孟良崮，讓自己成為一顆釘子拖住共軍，有利于國民黨軍從四面夾擊，認為這是殲滅華野主力的好時機。只是他過于自信了，粟裕以雷霆之勢速戰速決，并不給他這個時間。

華野主力包圍74師，并阻敵增援

進攻初期，由于74師居高臨下，而華野是仰攻，戰斗打得十分艱難。然而，由于張靈甫的冒進，在離開戰略要地與補給地垛莊時，他只留下了一個連防守，然后就憑著謎一樣的自信沒有一點猶豫地向孟良崮前進，此可謂是一大敗筆。而粟裕就抓住了這個有利戰機，命令隱藏在敵重兵集團中的華野第六縱隊火速行軍，終于在5月15日凌晨，在華野一縱的幫助下強占了垛莊。在同一時間，華野第八縱隊也攻占了萬泉山。此時，對敵整編74師的合圍完全實現，張靈甫已經是退無可退了。

雖然敵整編74師被合圍，但是要吃掉它確實并不容易。蔣介石也認為雖然此時的74師被合圍很危險，但已經據守高地，應該可以等得到援軍的到來。在正面進攻中，解放軍的傷亡十分巨大，而且外圍還要阻擊幾十萬國民黨大軍，這根本就是一場豪賭。在具體戰斗中，有不少一線指戰員反映傷亡太大，打不下去。不過華野總部卻下了死命令“就算部隊打光了也要打！”因為這時正是全殲敵人王牌師的最好時機。

奪取垛莊與萬泉山，成功合圍74師

整編74師被包圍得密不透風，在幾輪猛烈地進攻之后，加上外面的阻擊也令國民黨增援部隊寸步難行，張靈甫終于意識到了自己有被全殲的風險。此時他著急地直接用明碼給附近的友軍黃百韜通話：“我這里非常危險！請你趕緊馬上打過來救援我！”黃百韜卻只能回答說：“我這里再也沒有辦法突破敵人的防御！你趕緊打出來跟我會合！”

此時情況萬分危急，在南京的蔣介石終于坐不住了。他親自飛往徐州坐鎮，并派遣白崇禧和陳誠兩員大將前往靠近前線的臨沂督戰。即便如此，由于派系眾多，張靈甫平時為人高傲，依然有較大一部分國民黨軍未拼盡全力去救援。其中離他最近的25師李天霞因與張靈甫有私人矛盾最終選擇看戲，只派出了一個團前去做個樣子糊弄人。

華野主力的外圍是40多萬國民黨大軍

雖然敵整編74師的現狀萬分危機，但華野主力的情況也同樣不容樂觀。在華野主力外圍是40多萬國民黨大軍，一旦發生意外，后果不堪設想。這種情況前線指揮官粟裕非常清楚，而遠在萬里外的毛主席一樣十分擔憂。取勝的關鍵就在于時間，在于速戰速決。否則，時間拖久了，一旦敵人成功救援并對華野完成合圍將十分不妙。

15日13時，華野總部下達了對敵74師父發起總攻的死命令，各部隊從四面八方多路攻擊。敵人雖然在竭力反抗，陣地一次一次地反復爭奪，但由于寡不敵眾，74師無力回天，最終被華野全殲。在這次戰役中，敵軍中將師長張靈甫被擊斃，整編74師從此覆滅。此戰役過后，王牌部隊被殲殲滅，國民黨軍的魯中決戰計劃也宣告失敗。