1947年8月18日，蒋介石飞抵青岛，密谋和实施一项特殊计划——“9月攻势”。
蒋介石想在一个月内结束山东战事，将胶济线上的整编第八师、五十四师、九师、二十五师、六十四师、四十五师共6个整编师20个旅的部队组成“胶东兵团”，由范汉杰任兵团司令官，向胶东解放区发动进攻。他妄图一举占领烟台、威海沿海一线，切断山东与东北的海上联系，破坏胶东内地兵工建设，摧毁华野战略后方，然后抽兵支援其他战场。
胶东位于山东胶莱谷地东部，延伸于渤海与黄海衔接部的深处，东、南、北三面环海，西连大陆。胶东半岛地形走势东窄西宽，它与辽东半岛隔海相望，构成京津的自然屏障。胶东境内人口稠密，物资丰富，胶济铁路横贯东西，公路四通八达。抗日战争时期，我军逐步创建了胶东解放区。解放战争爆发后，它成为华东野战军重要的后方补给基地，境内设有较多的军工生产单位、医院、仓库、兵站，并储存了大量的军需物资。
8月6日，中央军委根据华东局和华野总部的建议，批准留在山东内线的部队成立东线兵团，许世友任司令员，华东野战军副政委谭震林兼任兵团政委，下辖华东野战军第二纵队（司令员兼政委韦国清，辖第四、五、六师）、第七纵队（司令员成钧、政委赵启民，辖第十九、二十、二十一师）、第九纵队（司令员聂凤智、政委刘浩天，辖第二十五、二十六、二十七师）、第十三纵队（司令员周志坚、政委廖海光，辖第三十七、三十八、三十九师）、第一纵队独立师和第四纵队第十师，并指挥胶东地方武装。
蒋介石进攻胶东的方案很快被东线兵团知道了。因为范汉杰的胶东兵团作战指挥所里有个名叫田敏的联络参谋，是中共地下党员，他趁工作之便把范汉杰的“胶东作战方案”抄录下来，并及时通过秘密交通站转送中共胶东军区机关。
中央军委赋予东线兵团的任务是：钳制并逐步消灭山东境内的敌人，保障外线部队对敌进攻，保卫胶东后方，逐步收复山东失地。经过研究，敌强我弱，敌人来势凶猛，与敌人正面硬拼必然要吃亏。只有采取半歼灭半击溃敌于运动中的作战方针，积小胜为大胜。东线兵团协商结果是，由谭震林政委率第二、第七纵队和从鲁南返回的独立师，连同四纵队第十师及滨海地区武装集结在诸城地区作战，威胁进犯胶东之敌侧背。许世友司令员率第九纵队返回胶东内地，会同第十三纵队和地方武装坚持内线作战。
9月初秋，阴雨连绵。国民党军在飞机、坦克、大炮的配合下，采取“梳篦平推”的战术，将重兵分成三路，向掖县、平度、即墨等地进犯。
敌人所到之处，一片血海，到处废墟。尤其是跟在后面的“还乡团”，屠杀人民的手段之残忍更是闻所未闻，刀铡、水淹、开水烫、火烧、绞刑、刀子割、断肢、活埋、剖腹挖心、用烧红的铁锅烙烤……种种酷刑无所不用其极。不少村庄成了“无人村”。范汉杰为一时的胜利陶醉，竟狂妄地叫嚷：“要把胶东共军统统赶下黄海喝海水！”
9月6日，黄百韬二十五师踏上东线兵团十三纵的三十九师前哨阵地，遭到三十九师官兵迎头痛击，被炸得晕头转向，败阵而退。
7日，红了眼的黄百韬二十五师和阙汉骞五十四师向李戈庄、沙戈庄、何家楼、马家沟、谭家庄、文王山和武王山阵地发起进攻。三十九师激战终日，到8日上午转移阵地。敌人以损失1790人的代价占领平度城。
9月9日，敌整编第六十四师占诸城。谭震林决定以第二、第七纵队及第十师、独立师、滨海军分区等部，乘侵占诸城之敌立足未稳之际进行围攻歼灭。当夜12时，总攻发起。在炮火掩护下，十九师迅速占领西关，同时二十一师占领南关。守敌凭借城壕顽抗，战斗相持整日。战至10日晚，我攻城主力全部进入城内，并控制了东西大街及东、南、北三关。
此时，北路援敌六十四师师部和一个团与该师南路的一三一旅会合于大道口，火速接近诸城，企图经徐家卢水由东关进攻，解救被分割围歼的一五六旅。
谭震林命令二纵四、五师和七纵十九师攻城，同时命令二纵六师在大道口阻援，策应攻城。攻城部队激战至11日，在黄昏时分，各部向诸城以南仁兰地区转移。此次战斗我军共歼敌1700余人。
另一路敌人整编第九师占领平度后，其主力向北进攻郭家店、铃铛山，配合整编第八师一六六旅进攻掖县。
敌整编第五十四师遭到南海军分区部队猛烈阻击，被杀伤700余人后，于15日占录山。16日，敌整编第五十四师一九八旅配合整编第二十五师四十旅，在飞机和炮火掩护下，由西、南两面向莱阳西南的水沟头进犯。我第十三纵队三十九师顽强抗击，歼敌2500余人后，转移到太平庄地域待命。9月17日，敌王凌云九师进占招远县夏甸，其友邻李弥八师也前推至道头一带，该师一六六旅在麇集进攻的部署中逐步突出。
起初，东线兵团的意图是，敌众我寡，在敌人疯狂进攻时，要隐蔽待机。一是观察敌人的弱点；二是让敌人多占地方，分散敌人兵力，便于之后各个歼灭。在隐蔽待机时，指战员目睹敌人的暴行，实在忍不住了，憋足了劲要反击。当敌人占领道头，九纵指战员中的大部分胶东子弟兵议论纷纷：道头道头，敌人进攻到头，我们也退到头，该从道头反攻了。许世友根据敌情和大家的意愿下令反击，以十三纵阻敌九师，以九纵反击道头的敌八师一六六旅。
18日，道头反击战开始。九纵聂凤智司令员指挥部队先后占领岭上路家西高地、李家山、郝家庄、杨家庄、孙家夼等阵地。当日，七十九、八十、七十三团均突破道头阵地，七十四团切断了敌人与道头间的联系。拂晓前，十三纵周志坚司令员指挥三十七师一一零团，亦突入道头作战。
道头反击战共歼敌三个营，击溃敌一六六旅四九六、四九八团，俘敌营长以下522名，毙伤敌1700余人，使敌一六六旅基本丧失战斗力。与此同时，十三纵三十八师阻击歼敌1300余人，获得中共华东局的传令嘉奖。
9月22日夜，天下着毛毛细雨，东线兵团主力从敌九师、八师的接合部开始突击，一夜疾走60多公里，至第二天天快亮时，到达大泽山地区。
途中，许世友反复考虑，为摆脱敌人的纠缠，决定派兵团主力跳到敌人屁股后面，调动敌人，创造有利战机，歼敌有生力量，打乱敌人精心策划的进占胶东解放区的计划，粉碎敌人对进攻胶东的又一作战方案。
早在8月25日，党中央、毛泽东曾电示许世友：来电收悉。你们一部应位于胶东内线阻击，主力位于外线，待机歼敌。只要你们打一两个胜仗，敌人就不敢深入胶东。胶东大部至少有一部可以保全。
于是，在艾固山区，东线兵团召集了留在内线的首长和胶东党委负责同志开会，决定：各分区独立团等地方武装在胶东内地坚持内线作战，兵团率领九纵、十三纵掩护华东局机关向外穿插。十三纵到达大泽山后，留在那里坚持斗争。九纵一部掩护华东局机关去渤海地区，主力继续向西南跃进。此时，谭震林政委按协同预案率部北上。29日夜，二纵横扫胶济路潍县、高密段，歼敌1500余人。10月1日，二纵、七纵、九纵在高密以西的朱阳地区胜利会合。
范汉杰发现东线兵团内线主力西返后，判定为“避战溃逃”，即令整编第九师尾随第九、第十三纵队，追向大泽山区。以整编第六十四师（欠第一五六旅）由高密向北堵截未成，遂向昌邑饮马镇、亭口前进。以三个师继续向东进犯。9月26日，敌整编第八师侵占龙口，27日占黄县，30日占蓬莱。敌整编第二十五师占莱阳后，于9月27日占栖霞，29日占福山，30日占烟台。这样，国民党军虽然侵占了胶东十余座城镇，但兵力被迫分散了。
东线兵团决心趁敌分兵轻进的有利时机，发起胶河战役，歼国民党军整编第六十四师于胶河西岸的饮马镇地区，以调动进犯胶东内地的国民党军回援，减轻其对胶东腹地的破坏。
10月2日，敌六十四师主力窜至胶河东岸范家集、流河一带。其先头部队刚进至饮马地区时，我二纵、九纵一线设伏部队误判敌主力已到饮马地区，即令全线出击，猛扑猛打。敌六十四师主力见东线兵团来势凶猛，遂加紧收缩于三户山、郭村、范家集、林家庄地区，组织固守。
3日，九纵两个师会攻流河，迫敌东逃。二纵六师一部东渡胶河，抢占明家店渡口。九纵七十三、七十五团攻击郭村，七十六、七十七团攻击范家集，未克。二纵五、七师遭敌火力反击，伤亡过大，于拂晓前撤出战斗。与此同时，敌九师拼命向敌六十四师靠拢，胶河初战打成了僵局。
面对此景，许世友经过冷静的分析研究，决定首先集中兵力夺取三户山。
4日晚，担负主攻任务的九纵二十五师、二纵六师从东、南、北三个方向发起攻击。不久，三户山即被攻克。随即，九纵、二纵乘胜攻击，歼敌两个团，并将敌主力包围于范家集地区。
范汉杰没想到我军如此厉害地杀了个“回马枪”，连续挨打的敌六十四师师长黄国梁的不断呼救，让范汉杰意识到问题的严重性，于是不得不暂停对胶东内线的全面“清剿”，抽调援军分东、西、南三路援救六十四师。
鉴于敌援军到来之前，东线兵团难以全歼范家集守敌。许世友、谭震林决定围点打援，除留九纵一部虚张声势继续围攻范家集外，其他部队全部转入打援。
6日拂晓，敌九师在飞机和重炮的支援下，从东路向红石山、台前阵地发起猛烈攻势。双方展开了惨烈的拼杀，对阵地反复争夺。
敌二一一旅从西路向范家集、三户山进攻，严重威胁二纵侧背安全。东线兵团指挥部急令二纵组织强大的兵力，实施正面阻敌。
二纵参谋长詹化雨带领四师和五师十四团，在常家屯迎头痛击敌二一一旅先头部队。8日凌晨4时许，二纵将敌二一一旅全部包围在山阳庄地区。随后，二纵各师、团同时从四面发起总攻击。经过五个小时激战，敌分别向西北、西南突围，被二纵切成数段，大部迅速被歼。另有一部残敌掉头向西，逃至潍河东岸，被我第六师侦察队歼灭。
敌六十四师一五六旅和四十五师二一二旅从南路由高密经朱阳北进。一纵独立师一团、七纵主力对敌进行阻歼。7日，当敌一五六旅进至张家庄、二一二旅进至和睦屯附近时，我阻援部队全线出击，大胆穿插分割，将敌包围于郑家庄、官庄、薛家集三个村落。敌企图突围，被我第二十师全歼。
范汉杰见西路援军被歼，东路、南路援军受阻，困在范家集的整编第六十四师又不得脱身，乃急调整编第八、第五十四师，由蓬莱、牟平经莱阳兼程回援。东线兵团见调动胶东腹地敌军回援目的已达到，遂于10月10日撤出范家集之围，转移到安丘、诸城间的景芝镇以南地区休整。
胶河战役重创国民党军8个旅，歼其1.2万人，其中俘8000余人。在此期间，第十三纵队于10月4日攻克掖县，歼敌整编第八师2000余人后，移栖霞以南地区休整。第十师在滨北军分区部队配合下，于10月16日上午攻克诸城，歼敌第一五九旅辎重营及国民党地方部队3000余人。至此，国民党的“9月攻势”基本失败，东线兵团开始转入反攻。
陈毅和粟裕闻讯甚喜，特联名发来贺电，称：“这一仗不仅给坚持胶东提供了保证，更使山东转入了全面反攻阶段！”中共华东局特传令嘉奖东线兵团。解放军总部郑重向外界宣告：在这个战场上，我军已转入反攻！
中共中央在10月8日致华东局转许世友、谭震林电中，高度评价了胶河战役的胜利，指出：“自从你们转入反攻后，我军业已无例外地全面转入反攻。敌人已没有任何一处再能进攻。”
11月初，国民党军在胶东遭受惨重打击时，刘邓、陈粟、陈谢三军正在中原实施战略展开，晋察冀野战军正在石家庄外围作战。因此，蒋介石急于从山东战场抽兵他用，除以整编第八、第四十五、第五十四、第六十四师等部分散守备和“扫荡”其占领区外，密令整编第九师集结于胶（县）高（密）地区，拟经坊子空运至徐州或石家庄；整编第二十五师集结烟台，拟海运上海后转用于大别山战场。
中央军委即电示东线兵团：“尽可能以歼敌一部的方法，延阻敌九师他调，以配合兄弟兵团作战。”许世友、谭震林即把“紧紧拖住敌人，支援其他战场”作为东线兵团行动的基本点。
11月6日，敌九师从高密出发，全部进至老匙沟、丈岭一带。东线兵团以七纵、九纵于丈岭、刘家埠、朱拂、塔尔埠一带截击敌人。因对敌情侦察不准，此次行动没有达到分割包围的目的。
敌人遭到突然打击，被迫转入村落据守。七纵、九纵各部迅速分头发起攻击，歼敌1000多人。敌九师西进的路线被封死，面临着被歼灭的危险。范汉杰急令六十四师及一九八旅由高密沿铁路西援。敌九师西进惧歼，便掉头迎着援兵向东回窜。东线兵团二纵、七纵、九纵紧追不放，致使敌人丢盔弃甲，遗弃辎重弹药无数。11月15日，敌人交替掩护，退到高密城，留下六十四师一五九旅一个团固守高密，凭借半永久性城防工事，钳制迷惑东线兵团主力，掩护敌九师继续向胶县、城阳退却。东线兵团则由堵击改为追击，令第二纵队围攻高密守敌，第七、九纵队追歼东窜之敌。
11月19日，二纵逼近高密城，迅速控制城东南大吕、堤东、姚哥庄地区，20日完成了包围。22日夜开始，他们利用4天时间进行艰苦的坑道作业，筑成了三条坑道，直通至城墙角下，然后把三口棺材分别装上五百余斤炸药，放到爆破位置上。26日21时，总攻开始，三条坑道同时起爆，一举成功。然后，四师由西、北面，六师由东、南面迅猛突击。五师为二梯队，山炮团逼近城垣，配合步兵实施抵近射击。战至27日10时50分，敌四七六团团长陈杰见大势已去，率残部缴械投降。
十三纵为策应胶县高密追击战，于7日拂晓前开始合围海阳。周志坚司令员决意长期围敌，敌人则在慌乱之机组织突围。在数个阵地上，出现了敌我反复争夺、失而复得的局面。
在此期间，敌九师已退至大沽河以东，靠近青岛，准备海运调援。范汉杰为解海阳五十四师之围，急令平度的敌一九八旅东援。
许世友、谭震林通过对战场形势分析，认为如果继续追击敌九师，可能会促其更快海运；若转兵打敌一九八旅，也许既能歼灭敌一九八旅，又能迫使敌九师回援，便于歼灭。于是，许世友、谭震林令七纵、九纵转兵北上，追击敌一九八旅。
果然，范汉杰一见海阳之围没解，一九八旅又被重兵围住，且有被歼之危，便调敌九师七十六旅东击救援，同时令七十四师五十七旅策应。
25日，第九纵队两个团对现子湾国民党军四个营发起进攻，因对敌情掌握不明确和轻敌，导致初战受挫，形成对峙。27日，国民党军整编第七十四师第五十七旅由灵山东援被阻击。整编第九师第七十六旅由即墨至南阡、北阡向金口、仙游进攻，第一九八旅一部亦出击策应。第九纵队两个师、第七纵队一个师又转而攻打卧牛山和南阡的敌第七十六旅。范汉杰见海阳之围未解，又有两个旅被围，便急调整编第六十四师与整编第八师一部来援，以掩护第一九八、第七十六旅撤回青岛。因援敌迫近，东线兵团决定撤出战斗，于30日北移莱阳以南、五龙河两岸待机。
胶高追击战歼国民党军整编第六十四、第九、第五十四师及第五十七旅各一部共一万余人，迟滞了整编第九、第二十五师他调的行动，解放了高密、胶县、平度等广大地区，迫使国民党军困守青岛、莱阳、即墨、烟台、福山、蓬莱、龙口等据点，使胶东、滨海、鲁中解放区再度连成一片。
莱阳城位于胶东半岛的中心地区，东濒五龙河，南临烟（台）青（岛）公路，是连接四面八方的交通枢纽。
敌人占据莱阳后，构筑了坚固的工事，设置大量的鹿砦、外壕、铁丝网等障碍。城之四关、城墙以及靠近城垣的房屋均有射击设施，组成了以地堡、子母堡为核心的绵密火力体系。
在东线兵团的指挥部里，许世友、谭震林伫立在作战地图前。他们决心拔除这颗孤悬于胶东腹地的钉子，采取攻城打援方针，令第七纵队攻城，第二纵队位于水沟头一线，第九纵队位于莱阳南，第十三纵队一部监视海阳的敌整编第五十四师，主力准备阻击青岛、即墨援敌，胶东军区及北海、东海军分区部队阻击烟台可能来援的敌整编第八师。
12月4日黄昏，第七纵队向莱阳守敌发起攻击。当夜，殷绍礼师长指挥二十师占领南关，谢锐师长指挥二十一师控制东关。熊应堂师长指挥十九师控制西关，直逼北关。5日，我军完成四面合围，战至7日扫清外围据占，8日占领四关。
蒋介石获悉东线兵团围住莱阳城，急忙电示范汉杰：“莱阳在胶东半岛之中心，其得失关系全局！”
范汉杰则认为，以莱阳吸引我军主力，然后同我军决战，可以转败为胜。为达成这一战略构想，他急忙组织八个旅的兵力，分两路驰援莱阳。
为了赶在援敌迫近莱阳之前歼灭城内守敌，9日凌晨，七纵奉命向莱阳守敌发起强攻。拂晓前，二十师首先由南门东侧突破城防。随后，十九师、二十一师亦先后突破东、西两门，将敌分割，展开巷战。当日下午，守敌大部被歼，仅胡翼煜带着一个营左右的残部和一伙还乡团骨干分子，龟缩在城隍庙和县政府核心阵地，负隅顽抗。
当晚，七纵向城隍庙发起攻击。经两天激战，守军退缩到城隍庙核心阵地固守待援。七纵再次发起攻击亦未能奏效，我方伤亡较大。
这时，中央军委来电指示，如无把握，应及早放弃最后围歼该敌的计划，以便掌握机动兵力，打击来援之敌。
夜已很深了，许世友和谭震林还在指挥部反复研究作战方案。战局发展到目前状况，莱阳残敌龟缩在城隍庙一处，不能让其跑掉，必须赶在援敌迫近前迅速将残敌歼灭。最后他们决定，调十三纵三十七师前来攻克莱阳守敌这个最后据点。
三十七师曾在胶东军区机关驻莱阳时担负过卫戍任务，熟悉城隍庙周围地形。此时，十三纵已结束了海阳围困战。12日夜，三十七师集中优势兵力投入战斗，攻击未奏效。13日中午，该部再次发起攻击，激战两小时，仍没结果。
许世友有些火了，他对十三纵司令员周志坚说：“你亲率山炮连，到三十七师具体指导！”
三十七师师长高锐指挥部队于13日黄昏对敌展开了更猛烈的攻击。他们使用山炮等对敌核心阵地进行直射，各突击队员前仆后继，一批紧接一批地冲向敌营。经过一夜激战，三十七师歼敌1100多人，彻底制伏了这股顽敌。决心“与城共存亡”的敌团长胡翼煜，实难“不负蒋主席之厚望”，化装后拖着伤躯，在10余名残兵败将的护卫下，仓皇逃窜。
当我大军攻城正酣的时候，莱阳城外水沟头一带阻敌增援的战斗也打得十分激烈。水沟头为青岛通往莱阳的必经之地，公路两侧丘陵起伏，有利于构筑工事。敌人在飞机、大炮、坦克的配合下，向水沟头一带阵地猛扑过来。打援部队沉着顽强、英勇灵活，使敌人不能前进一步。
敌六十四师师长黄国梁疯狂扬言道：“攻不下水沟头，愿将头颅送青岛。”
二纵闻讯后，即令各部加强守备，准备迎接敌人更疯狂的进攻。同时，二纵调整部署，紧缩阵地，构成以水头沟方向为重点，五师六师在前、四师在后的纵深防御配系，并以南海军分区部队加强南寨守备，防敌迂回。
就在夺占莱阳城隍庙的战斗异常激烈之时，许世友电令二纵：莱阳城隍庙据点外围已告肃清，决于晚12时前结束战斗。令你纵以一部于水沟头以北采取运动防御，确保莱阳城内最后的攻歼；主力撤离现阵地，准备他调。
东线兵团攻取莱阳后，蒋介石大为震怒，严令范汉杰再次夺回该城。许世友、谭震林决意粉碎敌人重占莱阳的企图，决定在莱阳外围再进行一场阻击战。于是，以十三纵全部于公路两侧负责正面阻击；九纵位于十三纵右翼，配合十三纵阻击，并阻击敌人由水沟头经河头店迂回莱阳城；七纵迂回敌后，配合南海军分区部队威胁敌之后尾，切断敌人后路。
敌五十四师师长阙汉骞率四个旅向前攻击，不敢冒进，想拖住黄国梁同行，遂电告范汉杰：“本师单独攻破当面之敌似不可能，拟请黄兵团向北推进。”
18日，范汉杰果真电令黄国梁：以一部守水沟头，主力在五十四师右翼向莱阳进击，并保障五十四师右翼之安全。而黄国梁只是口头应允，实际上却按兵不动。
19日，阙汉骞摆开一字长蛇阵，向十三纵和九纵设防的两个方向扑来。
东线兵团九纵、十三纵随即以战防炮、火箭筒、集团炸药、爆破筒、集束手榴弹，采取打、炸、轰并用的方法，摧毁敌坦克数辆。
面对严峻的战场态势，许世友、谭震林冷静地分析敌情，决定：在集中兵力重点据守贺家疃、将军顶等纵深要点的同时，以七纵和南海军分区地方武装迂回敌后，到敌人后院放火，给敌以震慑，迫其后顾。
22日，七纵在成钧司令员的率领下，西渡大沽河，经店子、古岘、夏格庄迂回南进。同日，十三纵与正面进攻之敌在纵深阵地展开了反复争夺。
26日，敌发现“后院起火”，补给线被东线兵团的七纵和南海军分区部队切断。范汉杰见正面进攻伤亡惨重，现又腹背受敌，无可奈何地下达了“全线撤退”的命令。
经过26天奋战，东线兵团终获莱阳大捷。此役，我军共歼敌1.7万余人。历时4个月的胶东保卫战，以歼敌6.3万余人的辉煌战果而告终，彻底粉碎了国民党军对山东的重点进攻，改变了山东战场的战略态势。
胶东保卫战后，国民党军尝到了解放军铁拳头的滋味，惧怕被歼，将部队收缩在津浦路中段、胶济路的济南、兖州、潍县、青岛、烟台等城市。此时，东线兵团已改称山东兵团。1948年，中央军委赋予山东兵团的任务是先扫胶济路沿线之敌，后扫津浦路济南至徐州之敌。胶济路有东段西段，究竟先扫哪一段？
1948年2月下旬，东线兵团就如何打好解放山东全境第一仗召开作战会议，选择西段为突击方向。西段守敌是整编三十二师及交警总队，共4万人，分散在周村、张店、明水、齐东等地。在议论作战方案的会上先形成了两个方案，但九纵领导聂凤智等在讨论时，始终没有发言。谭震林就指着聂凤智问：“老聂，你们有什么意见？”
聂凤智说：“上述两种方案确有可取之处，但能不能再搞个第三方案？”
“方案越多越好，尽管提出来，可供选择嘛！”谭震林马上表态。许世友也很感兴趣地看着聂凤智。
于是，聂凤智直言道：“这次是否可以用‘挖心战术’，钻到敌人肚子里去打。七纵打张店，我们直接打周村，砸烂他们的指挥中枢，然后迅猛扩张战果。”
这个方案是聂凤智与一同来参加会议的九纵副参谋长叶超交换想法后确定的。他们的主要理由是，这个方案可以出敌不意，以奇取胜。不过，此方案的提出确实太突然。有些同志则质疑地说：“钻到敌人肚子里去打，四面受敌，太冒险了！”
但许世友对这个方案很感兴趣，他认为这是一个奇招。于是兵团批准了这个作战方案，决定留第十三纵队在莱阳附近继续休整，并配合胶东军区部队监视青岛、烟台国民党军；第七、第九纵队夺取周村、张店；渤海纵队攻取邹平、龙山、明水一线，并与第七纵队阻击济南东援之敌；鲁中军区部队攻取淄博，并阻击潍县方向可能来援之敌。
3月1日，东线兵团从掖县出发，经七天急行军，到达广饶地区隐蔽集结。
七纵速度较快，逐步进入预战地域，并直插周村、张店之间。二十师、二十一师很快控制了张店西侧，凤凰山至葫芦山一线的制高点。九纵由于受暴雨阻滞，未能及时赶到作战地域。
七纵成钧司令员与赵启民政委决定仍按预先计划行事，他们于11日夜冒雨突然出击。十九师于拂晓将张店包围。守敌1000多人见势不妙，弃城出逃，被十九师在野外堵截全歼。此时，周村守敌三十二师师长周庆样才觉察到我东线兵团西进意图，一面急电济南王耀武，请求派兵救援，一面命令驻守长山、桓台、邹平、齐东一带的第一四一旅和新三十六旅，连夜火速向周村靠拢，以求固守要点。周村守军一下由3000人激增到1.5万人。
恰在这时，兵团指挥部与九纵之间的通信联络完全中断。雨仍在不停地下着。聂凤智召集大家开会。
有人提出，周村暂时不打为好，要立即命令部队停下待命。
面对着摇曳不定的烛光，聂凤智一支接一支地猛抽烟卷。他沉思良久，坚定地说：“周村还是要打，而且要连夜打！”
大家都以惊奇的眼光看着他。聂凤智先平静地看了看大家的反应，然后又点燃一支烟，猛吸几口，吐出烟雾，说：“从当前敌情和我纵的局部现状来看，不打当然是安全的。刚才大家的理由也是十分充分的，即便出现不测的情况，我纵也不会因此而承担什么责任。但这次胶济路西段作战是兵团的统一行动，本来打周村就是关键。如果不打或打迟了，从我兵团整体行动来看，就会造成全局被动，使周村之敌赢得加固设防的时间。再者，济南、潍县两个方向的敌人也可能下决心来增援。”
聂凤智继续说：“虽然这场大暴雨滞阻了我部行动，但也可以说，老天爷既在考验我们，也在帮助我们。因为敌人不会想到我们在雨夜攻击他们，便于出奇制胜。”
“至于周村守敌兵力剧增，当然对我不利。但仔细想想，有利因素反而增加。敌匆忙收缩，心理恐慌，处于部署混乱状态。我恰好乘乱攻击，打他个立足未稳。敌人集中，也正好便于我多歼这群‘乌合之众’，比起一个一个去打四周城镇，效果会更好，战果会更大，当然对作战全局更有意义。”
最后，聂凤智当机立断，提高嗓门说：“机不可失，时不再来。等不得了，马上攻打周村！”
随即，九纵各部连夜直逼周村。二十六师七十八团在开进途中俘虏了一批敌一四一旅官兵，七十六团尾随一支收缩之敌，顺利地插到了周村城下，二十五师与二十七师各团也于12日凌晨先后进入攻击位置。
当日4时，攻城战斗打响。由于九纵远道奔袭，隐蔽接敌，攻击突然，守敌尚不知攻城部队番号、实力。
敌师长周庆祥一见周村遭围，一边匆忙下令四周守敌顶住，一边召集各旅、团长开紧急作战会议，研究防务。但已为时太晚。
二十五师七十三团七连在华东一级人民英雄刘奎基连长率领下，仅用12分钟即将北城门缝隙处炸开一道口子。突击队员一举突入城内，与敌方展开了殊死搏斗。刘奎基三次负伤，站立不稳，就趴在地上指挥，一直坚持到战斗胜利。
在短短的时间内，攻城各部预选的十个突破口，先后成功地突破了七个。敌三十二师师长周庆祥根本来不及重新布防。入城各部像一把把锋利的尖刀，迅猛穿插，把收缩之敌分割成六大块，分块包干，逐个聚歼。
经18个小时激战，再配以强有力的政治攻势，战至深夜11时，城内外残敌被全部肃清，周村战斗胜利结束。九纵全歼敌整编第三十二师师部、第一四一旅及新编第三十六旅大部，共4个团1.5万余人，其中生俘师参谋长李锡煜及以下1.3万余人。仅剩周庆祥带着几名亲信化装后，从城墙下钻水洞潜逃。
由于指挥中心被摧毁，周村外围各据点的守军惊慌失措。第七纵队乘胜包围淄川。18日，渤海纵队攻克桓台。国民党军为解淄川之围，急调整编第七十五师由商丘车运济南，会同津浦路中段的整编第七十三师东援，被阻于明水地区。第七纵队在援敌到达之前，于19日晚突破淄川城墙，至21日拂晓，全歼国民党军新编第三十六旅和淄博警备旅及交警、保安等8000余人。这时，冀鲁豫军区部队积极配合作战，连克东阿、肥城，威胁济南。援淄国民党军被迫撤回济南外围，周村战役遂告结束。此役共歼国民党军3.8万余人，其中生俘3.2万余人，解放城镇14座，控制了胶济路百余公里，使鲁中、渤海两解放区连成一片，切断了国民党军济南与潍县间的联系。中共中央华东局的嘉奖电指出：这一战役的特点是时间短、伤亡少、俘虏多。
3月下旬的一个黄昏，九纵司令员聂凤智率几个师长去潍县附近查看地形。到了预定地点，他们利用民房做掩护，看得非常仔细。聂凤智对有些重点地域反复察看了一番，最后他得出“要打潍县可不能鲁莽行事”的结论。
潍县是胶济路的中心点，白浪河纵贯南北，把潍县城分为东城、西城，故又称“双城”。潍县城垣高大，青石砌成，异常坚固，经过日、伪、蒋十多年的苦心经营，构成了以西城为核心的作战基地。一条白浪河川流而过，河上有五座大桥沟通。显然，西城不仅能居高临下以火力瞰制东城，而且也容易直接过河增兵。这里由国民党军整编第九十六军军长兼整编第四十五师师长陈金城指挥该师第二一二旅和直属部队及保安第六、第八旅等共4.6万人据守，是国民党军重点设防的“鲁中堡垒”。
许世友、谭震林曾专门召开各纵队领导会议，让大家讨论是先打兖州，还是先打潍县。最后达成一致意见，先打潍县。至于潍县如何打，两位兵团领导的思想非常明确，一定要作过细的调查，知彼知己，才能保证万无一失——因为历史上没有哪一支部队凭武力攻下过潍县。
在兵团指挥部召开的攻城作战会议上，聂凤智提出先打西城的方案。他坚持认为，应先打西城，敲掉它的首脑机关，要不怕硬碰硬，要以硬对硬。
最后，许世友说：“先打西城，后打东城，利多于弊。陈金城的主力在西城——我们家乡有个规矩，‘好菜请上客’，这次我们集中力量攻打西城，就是要吃这盘‘好菜’，首先打掉陈金城的指挥机关！”
于是，东线兵团以一部向西佯动，逼近济南城郊。主力部队则出敌不意，于4月2日突然挥师东进，直指昌潍。
8日晚，九纵二十六师和西海军分区部队打响外围的扫关战斗。他们先后攻占了二十里堡、九龙山、凤凰山等要点，控制了飞机场，切断敌空运联系，并缴获敌机两架。
10日，攻占发电厂，切断潍城电源。15日，攻占北关、东北关。17日，攻占西南关。18日，攻占南关。至此，四关守军被扫清，外围据点50余处被攻占，敌5000余人被歼灭。
扫清外围后，山东兵团即攻西城。为迷惑敌人，兵团部突然下令，一线部队稍向后撤，转入敌前练兵，进行攻城的直接准备工作。守军误以为我军“伤亡甚大，已无力攻城”，甚至在济南召开庆祝“潍县解围”的庆功大会。至战役发起前，我部队利用各种地形向前跃进，修筑防护性工事，共挖交通沟7万多米，隐蔽洞2.3万多个。在准备工作就绪后，4月23日黄昏，经过一段猛烈的炮火掩护，我第九纵队第二十七师以连续爆破，突破北门城墙，5个连登城。拂晓，第七十九团第五连首先突入城内，开始了纵深战斗。在击退了敌人十几次反扑后，战士们的弹药打完了，就用石头、铁锹、十字镐和敌人搏斗，在突破口整整坚持了20多个小时，巩固了阵地，保证了后续部队顺利向纵深方向发展。七十九团在战后获得了“潍县团”的光荣称号。24日下午，第二十五师登城，扩大突破口，投入巷战。城南攻击部队于23日黄昏开始炮击和爆破。七十三团、七十五团并肩突击，随后，七十三团攻上突破口，并控制了70米长的城墙。七十五团攻上城后，控制了制高点。24日黄昏，渤海纵队登城并突入城内，后续部队相继投入纵深战斗。在南北两面的猛烈夹击下，守军动摇，陈金城和山东保安第八旅旅长张天佐率残部渡白浪河逃往东城。西城即告解放。
当夜，兵团部调整兵力，以第九纵主力依托西城主攻东城，一部在城北实施佯攻。鲁中军区部队自城南向北配合攻击，胶东军区西海军分区第一团于城东钳制，并准备围歼突围之敌。
26日黄昏，第九纵队第八十团一部在炮火掩护下，连续爆破，仅用20分钟，就从东城西门首先突入城内。其他攻城部队也相继突入。鲁中军区部队突破南城墙，与第九纵队会合。午夜，第九纵队的第二梯队奉命进入纵深战斗。至27日晨，山东兵团已控制东城三分之一区域。敌张天佐率10余人由东门向南突围，被乱枪击毙。陈金城及参谋长李友尚等一批将校军官，率3000余人由东南方向突围，被胶东军区西海军分区部队截击，陈金城束手被俘。随后，在攻城部队火力压制与政治攻势下，城内最后据点三官阁守军缴械投降。
攻城战斗结束后，山东兵团开始肃清被围在安丘、昌乐等地的国民党军。
潍县战役从4月2日至27日，历时25天，攻克潍县，解放潍县、昌乐等数城，使渤海、胶东、鲁中解放区完全连成一片。济南、青岛守敌则进一步被孤立。
战后，九纵司令员聂凤智通过考察战场和反思，感到实战时选择突破口方面的教训不少。为总结经验教训以利再战，休整期间，九纵专门组织了几次大规模的攻城实兵演习。聂凤智命令各部“再打一次潍县”。
津浦路中段的战略要地兖州古城，素有“九省通衢、齐鲁咽喉”之称，南屏徐州，北护济南，东窥沂蒙，西瞰鲁西，是历代兵家必争之地。
国民党为牵制我军而展开战略进攻，企图固守济南、青岛和津浦路中段各要点。国民党以济南的第二绥区、贾汪的第三绥区和兖州的第十绥区部队，计7个整编师18个旅，控制着津浦路济南至徐州沿线的狭长地带。其中以兖州为中心，东至新泰，西到济宁，南抵滕县，北达南驿地区，有第十绥区司令部和整编第十二军和保安部队，共12个团2.8万人据守。
根据中央军委指示，山东兵团决定出击津浦路中段，攻击兖州。
攻占兖州城，首先要肃清外围之敌。第七纵二十一师负责扫清西关之敌；十九师负责扫清南关和泗河铁路桥的桥头堡。6月20日，第七纵队和鲁中军区部队包围兖州，以求调动徐州、济南之敌出援兖州；以第九、第十三纵队等部警戒济南、徐州方向，准备打援。
兖州被围，徐州“剿总”总司令刘峙急得像热锅上的蚂蚁。为解兖州之围，他急忙从苏北调整编第二十五师沿津浦路东运支援兖州。我山东兵团留第十三纵队一个师监视济南方向援敌，令第九、第十三纵队南下，在泗水、曲阜一带迎击北援敌军。由于敌整编第二十五师已于6月28日先抵滕县以北界河地区，山东兵团又调围城的第七纵队南下打援。
7月1日，攻城各部开始对兖州紧缩包围，扫清城防外围据点。7月6日，许世友、谭震林和参谋长刘少卿下达攻打兖州的命令，决定第七纵队与第十三纵队（缺三十九师）附本部炮兵集结于兖州以西、以南及西北地带，以求迅速肃清西关残敌及南关之敌；鲁中军区（并指挥三十九师）集结于兖城以北地带协助攻城，以一部攻占北关，并由北向南佯攻兖城；另一部集结于兖城东南地区，负责堵歼兖城可能向东南突围之敌；另派出一个团，进入泰安以东地区活动，监视由济南援敌之动态。
第九纵队主力集结于泗水一带待机，以一个师集结于柘沟地带，派出一个团于楼德西北柴汶河两岸，保护我后方补给线之安全，并监视泰安方向之敌。该部侦察营立即进入泰安以南、大汶口以北地区活动，以求掌握由济南南援敌之动态。
鲁南军区以主力插入临（城）韩（庄）地带，一面彻底破坏韩庄及临城以北铁路，一面积极打击临城南窜或北援之敌，并以小部向峄枣进逼。
渤海纵队主力集结于章（丘）邹（平）间休整，以有力一部活动于龙山东北地区，积极监视与打击龙山向东出扰之敌。
在兖州城南的一个村庄里，一个简朴的民房内，七纵司令员成钧、政委赵启民与十三纵司令员周志坚根据兵团的作战意图，正在进一步研究攻打兖州的方案。他们经过一段时间的讨论研究，最后决定把突破口选择在老西门一线。
7日夜，第七纵队攻克西关，鲁中军区部队攻克旧关。经紧张地准备，攻城部队于11日晚全部进入出击阵地。
12日傍晚，两发榴炮弹响起，总攻全面开始。山炮团在步兵和迫击炮的掩护下，直接用炮膛瞄准射击。老西门一线500米的正面上，七纵二十师和十三纵三十七、三十八师展开了并肩突击。
七纵二十一师六十团一连连长张坚，率先指挥架梯班架桥。这个班冒着敌人的火力扫射，全部下水，用身体顶住木桥。由于水涨流急，桥架不住。战士们硬是用肩膀顶起桥身，架起一座“人桩桥”，让突击部队从桥上通过。
爆破队连续七次成功地进行了高空爆破，最后一个爆破员张坚扑上城墙缺口时，炸药已把城墙削成了斜坡，用不着登城的梯子了。他高喊道：“登城啊！”话音没落，就扭身冲向缺口。连长丁光友马上带着突击队像一团旋风拥入缺口，班长高振才趁势把第一面胜利的红旗插上兖州城头。
在新西门十三纵的主攻点上，敌将泅水河闸打开，城壕水位急速上涨。七连长任进贵命令会游水的人赶快游过壕去。三个排相互配合，勇猛地向两侧扩大突破口。
天亮后，敌机疯狂地向突破口内外轰炸扫射。许世友命令各纵调整组织，相互协同，加快进攻速度。当日20时，战斗全部结束。
敌十二军军长霍守义带着老婆和十几个卫士脱离大队，企图潜逃，没料到一出城就成了俘虏。守城的九名将级军官中，唯有绥靖区司令官李玉堂只身化装逃了出去，其余八名均被生俘。
山东兵团重围兖州后，兖州守军向王耀武告急求救。王耀武派吴化文率重建的整编第九十六军南下增援兖州。吴化文为自保，11天仅前进40公里，直至13日，其第一六一旅始渡过汶河到达齐家庄、太平镇一带。因兖州已被解放，徐州“剿总”令吴化文率部转向泰安。预先埋伏在泗水的山东兵团第九纵队奉命冒雨远程奔袭，乘敌转头回逃的混乱之机，勇猛穿插，战至15日结束，歼其7500余人。
兖州战役的胜利，有力地支援了我豫东战场作战，同时也使我华东野战军东西兵团得以会师于津浦路两侧，以便于今后集中兵力打更大规模的歼灭战。
聂凤智司令员骑在马上，看着一堆堆像小山一样的战利品，乐不可支，兴奋之际赋诗一首：
策马桥头雨霏霏，笑问援敌几人回。
今日小战大汶口，明朝济南显神威。