1947年 3月，国民一党一军为重点进攻山东，又增调部队，使在山东的部队达到 24个整编师 60个旅 45万人，其计划为首先打通徐州至济南间铁路和兖州至临沂间公路，尔后将主力推进到泰安、莱芜、新泰、蒙阴、沂水一线，压迫人民解放军华东野战军在鲁中山区决战。
为此，国民一党一军将部队编成 3个兵一团一，第 2兵一团一在兖州以北，第 3兵一团一在兖州以南，沿津浦路由西向东推进，第 l兵一团一在费县、临沂一线，由南向北推进，3个兵一团一均以新泰、蒙阴为目标，构成合围态势。3月下旬，各兵一团一开始行动，为避免分散易被割歼，采取密集靠拢，齐头并进的队形，十分谨慎。在莱芜、沂水之间休整待机的华东野战军几次想寻歼分散好打的对象，都未得手。4月中旬，国民一党一军在完成打通一交一通线任务后，向蒙阴、新泰发起进攻。华东野战军以 3个纵队向津浦路要点泰安进攻，威胁第 2兵一团一侧后，以求调动国民一党一军，寻找战机。但直到 4月 26日华东野战军攻克泰安，歼灭整编第 72师，国民一党一军各进攻兵一团一仍不为所动。华东野战军只好于 5月上旬将主力再向莱芜东北后撤，忍耐待机。
5月 10日，国民一党一陆军总司令顾祝同命令各兵一团一“跟踪进剿”，其第 l兵一团一司令官汤恩伯早巳等得不耐烦，不管第2、第3兵一团一如何行动，即令整编第74师居中，整编第25、第83师在两翼，由蒙阴向北推进。5月13日，第74师等部前出至坦埠附近，位置较为突出，华东野战军于当夜以两个纵队突然插一进第74师与第25师和第83师之间，将其割裂开来，14日紧急调整部署，以第l、第4、第6、第8、第9纵队将整编第74师包围于孟良崮附近狭小区域内，以第2、第3、第7、第10纵队担任阻援。国民一党一军统帅部也认为这正是与华东野战军决战的好机会，遂令第 74师坚守阵地，令其余10个师速向第74师靠拢，内外夹击华东野战军，一场恶战就此展开。15日，进攻与防御、封锁与突围、阻援与驰援同时进行，双方都在争高地，争主动，争时间，战况空前激烈，一直打到 16日黄昏，整编第 74师和第 83师1个一团一共3万多人被全歼，第 74师中将师长张灵甫被击毙，驰援的国民一党一军虽距孟良崮只有 10里之遥，但始终被阻援部队的铜墙铁壁所挡，可望而不可及。整编第 74师号称国民一党一军五大主力之一，它的被歼，在国民一党一营垒中引起极大震动和沮丧。
华东野战军司令员陈毅在《孟良崮战役》一诗中写道，“孟良崮上鬼神号，七十四师无地逃。信号飞飞星乱眼，照明处处火如潮。刀丛扑去争山顶，血雨飘来湿战袍。喜见贼师精锐尽，我军个个是英豪。”
