莱芜战役后，蒋军军界一片哗然，有人暗示陈诚应引咎辞职。蒋介石下令撤销徐州绥靖公署，免去薛岳本兼各职。
又设立陆军总司令部徐州司令部，由传声筒顾祝同坐镇徐州，战事不让陈诚擦手了，由蒋介石亲自指挥鲁南大会战第三阶段。
鲁南大会战第三阶段在沂蒙山区打，又称沂蒙山区会战，顾祝同坐镇徐州，组成三个兵团。
第一兵团汤恩伯集结临沂，第二兵团王敬久集结兖州，第三兵团欧震集结新泰。第一兵团攻，二、三兵团助攻。
此时野战军最大建制是军，没有兵团、军团、集团军，作战时为便于指挥，临时配属组成兵团、军团、集团军。
三月底汤恩伯在临沂誓师，狂妄地宣称：我同共产党打了二十年交道，专制其山大王战术。何谓山大王战术？你不打，他就跑出山来捣乱觅食，一打就钻山沟。
不久前他们在莱芜拣了便宜，并不说明他们有什么了不起，了不起的队伍是不会躲到山沟里去的。
本人没有李仙洲的雅量，既不会手软，更没有便宜好送，要奉送的是一记铁拳。
请诸位牢记，进到山里，见到什么打什么，坛坛罐罐统统打碎，把一切能吃能用的拿走，不能吃不能用的毁掉。
壮丁补充队伍，能于活的男妇老幼拉去修路运输，搞他个山穷水尽，没有立锥之地，B他出来向网兜里钻，十拿九稳，百灵百验。
汤恩伯又说：“其实陈毅不会打仗，前面都是侥幸，现在碰到我汤某人，逃无可逃，只能被我捉拿归案。”
这次蒋军三个兵团同时进攻，四月初连占沂蒙、费县、新泰、莱芜、泰安，华野主力撤至沂蒙山深处。
对此战果，蒋介石并不满意，照这样打下去何年何月才是了结，要顾祝同加快“进剿”，限五月初“打掉陈毅主力”。
蒋军重点进攻，解放军分散牵制。先是许世友再次大闹胶东，从内线反攻反到外线，与宋时轮纵队策应，把刚刚打通的胶济路再次切断，作出攻取莱芜威胁欧震北后的架势。
接着是王必成纵队、谭希林纵队分路包抄泰安，守泰安的整编72师师长杨文瑔呼救。
蒋介石一不准欧震顾莱芜，二不准王敬久救泰安。说这都是疑兵，不要理他，只管三路大军会沂蒙。
结果一昼夜之间泰安城破，杨文瑔大骂中央军歧视川军，见死不救。
王敬久战战兢兢请示怎么办，蒋介石斥道：“你说怎么办？我命令你打进沂蒙你倒来问我怎么办！加速会战沂蒙！不要受其牵制。”但是，蒋军想不受牵制已不可能了。
王敬久是从豫北集结于兖州的，他一离开豫北，刘伯承就在那里大打岀手，三天在淇县、浚县、滑县地区打了三仗，先后歼三个旅一万三千余人。
随后又攻下汤音，全歼收编之第三纵队，纵队总司令流氓土匪岀身、东陵盗宝的那个小军阀孙殿英及副总司令刘月亭一同被俘。
刘伯承闹豫北，犹嫌不足，又把部队开过黄河开过陇海路，加之津浦路被切断，打泰安的解放军南下，宋时轮过博山B莱芜，欧震、王敬久的攻击不得不停下来。
蒋介石斥了王敬久，又责问汤恩伯：“你是主攻兵团，没有受到任何干扰，为什么行动这么慢？我命令，第一兵团加快扫荡，沂蒙山区会战必须在半月内完成。”
汤恩伯指挥第一兵团已经在山区里转了一个月，先后与陈粟六七个纵队接触，都是一打就跑。
这里山势险峻，交通不畅，机械化队伍重武器装备通过困难，大队人马，浩浩荡荡，有时走一天还未绕过一个山头，解放军多年在此扎根，各山头都有民兵、百姓守候。
你在下面绕来绕去，他们在上面看得清清楚楚，你未进村，他们早就躲藏起来了。
找不到食物，抓不到民夫壮丁，蒋军不得不用四分之一的兵力用来修路和运输，官兵叫苦不迭。
陈毅部队时分时合，引汤恩伯在山沟里瞎转，气得汤恩伯火冒三丈，他却写诗填词：“临沂蒙音新泰，路转峰回石怪，一片好风景，七十二个堪爱。堪爱，堪爱，蒋军进攻必败，调寄《如梦令》，赠汤司令恩伯存照。
汤恩伯收到陈毅的词，刚巧接到蒋介石的命令限半月内扫荡沂蒙山区，满腹愤懑无从排遣。整编七十四师师长张灵甫前来献计。
张灵甫在两淮跟踪解放军转了数月，深深感到跟在批股后面转是转不起的，进了沂蒙山区，机动新最强变得机动新最差。
汤恩伯要破“山大王战术”，破不成功。张灵甫趁机进言：
我兵团沿公路由南向北推进，各军、师据公路各要点，七十四师占领坦埠，敌五个纵队或者被分切成两部分，我军会师聚歼。
汤恩伯采纳了张灵甫的方案。以七十四师担任主攻，右翼为李天霞之83师，左翼为黄百韬的25师和65师，47师和第7军随兵团指挥部行动，既是第二梯队又有协助李天霞加强右翼的任务。
汤恩伯在日本士官学校毕业，与蒋介石攀了同窗和同乡，做过黄埔军校的战术教官，行军作战很讲规范程式，爱显示名牌弄校出身的军事素养。
这一套对于教学治军打仗确有不小的帮助，但有时也在这上面吃了苦头。
此次进击，部队集中，任务明确，兵团直接指挥整编师就可以了，汤恩伯偏要摆出大兵团作战的架式，在兵团与师之间还要加进一层指挥关系。
左翼，六十五师配属二十五师由黄百韬指挥。右翼只有一个八十三师，单独行动不成体统，便决定把七十四师配属八十三师由李天霞指挥。
这样，兵团指挥部对下只抓住黄百韬、李天霞两个人就行了。
可汤恩伯也部想想，七十四师是主攻师，怎么可以配属给担任保障任务的八十三师呢，不有点胡来吗？
这里边也有个规范问题，什么规范呢？同是整编师长，同是黄埔军校毕业，低年级指挥高年级不合适，李天霞是第三期，张灵甫是第四期。
张灵甫对这个配属不满意，不光是因为主副颠倒，还因为二人之间存有介帝。
七十四师即原七十四军，张灵甫的前任是王耀武，王耀武的前任是俞济时，张灵甫的靠山是俞济时，对王耀武不够尊重。
李天霞是王耀武的同期同班同学，总想提携李天霞抑制张灵甫。
鲁南会战前，俞济时提名张灵甫任第五军军长，邱清泉另有高就，七十四师师长一职由副师长蔡仁杰升任。
王耀武不了解内请，跑到南京为李天霞任第五军军长积极活动，不仅恼了张灵甫，也伤了蔡仁杰，因此对这种配属更加不快。
俞济时
兵团行动第二天，张蔡编出理由自请七十四师归黄百韬指挥，其实他是想独立行动，黄百韬非敌系怎么指挥得了。
汤恩伯碍着张灵甫的面子准予所请，但又叮瞩一句：“七十四师同时受兵团直接指挥。”这又同时引起李天霞的不快和黄百韬的不安。
整编七十四师过了临蒙公路的青驼寺，在垛庄大张旗鼓地加修坦埠公路。
这条路不修也勉强可以过去，但张灵甫想以后少不了要在临蒙公路、沂蒙公路跑来跑去，这条坦埠公路做为两条路中间的连接线大有用处，是非加修不可的。
黄百韬以为不必，如此张扬更为不妥，他以商量的语气说:“如果可以通过，最好是不去耗力费时，这么大声势怕要暴露意图的。”
黄百韬
“反正共军已陷于我三大兵团的封堵内，意图暴露与否都是无所谓的。他要跑，临蒙公路过不去，他要送上门来那就正中下怀，省得到处寻寻觅觅。”张灵甫满不在乎。
公路修好，张灵甫全速推进，果然十分方便，只一天时间便到了坦埠，傍晚在坦埠附近宿营。
汤恩伯这里大张旗鼓地布好了阵，陈毅那边不声不响地准备反击，他说：“这一个月汤恩伯跑垮了，我们也跑够了，这回不跑了，就在这里打吧，只有一个汤恩伯，好对付。”
他改变化整为零的策略，要化零为整，不仅把蒙音地区五个纵队集中使用，而且要把沂水以东的四个纵队也调过来。
汤恩伯为防陈毅东西两路会师，当七十四师筑路时，便命令李天霞派十九旅进出沂水西岸，严密监视共军，不准其渡河，必要时四十七师也开过去一块堵击。
八十三师一共两个旅，派走一个旅留下一个旅如何得了，李天霞把十九旅布置在一个重要路口，只派五十七团进出沂水西岸。
五十七团又分不开身，只有团副罗文浪率一个连带上电台到沂水岸边游动，并以十九旅番号不断向上报告“未见敌请”“沂水平静”。
沂水从南麻逶迤南下，到临沂长达四五百里，一个连队如何监视得了。
王建安、许世友、成钧、韦国清纵队就在“沂水平静”声里，神不知鬼不觉地过了沂水，直向坦埠公路擦过来。
于此同时，王必成纵队从南边费县，何以祥纵队从西边平邑直扑垛青驼寺。
汤恩伯发觉请势骤变，急令张灵甫回师临蒙公路与左右翼结阵，这样可以进退自如。
可张灵甫很不以为然，刚刚把敌人分切开怎么又要收缩呢，遇不到敌人到处找，遇到敌人又放不开，待我退到临蒙公路敌人又溜掉了，看怎么办？
话虽这么说，命令还得执行，整七十四师未进坦埠便掉头向南，中途曾两次与东边擦过来的解放军遭遇，均被击溃。
“打得非常漂亮，是共军主力，很可能是从北面绕过来的，他们抗击不住我强大火力，在我炮兵面前束手无策，死伤惨重。”
张灵甫乘机建议，“陈毅仍然是老一套，想截住我突出部来打，我想将计就计，以七十四师作有饵，把他们吸过来，痛歼之。”
“嗯，是个好主意。”汤恩伯也怕陈毅以进为退，如七十四师退守临蒙，敌人再次跑掉，岂不前功尽弃，这便与委员长电令大相迳庭。
张灵甫本就不愿后退，随便向委员长说几句，到时候放跑陈毅的罪过就是他汤恩伯本人承担了。
想到这里，汤恩伯故意问道：“这能行吗？未免苦了七十四师。”
张灵甫坚定地说：“为党国效忠，死而无怨。”
汤恩伯很感动，忙说：“好的，好的。左右翼都不成问题的，
一旦将敌人吸住，我就指挥全兵团压上，里外夹击，一举破敌。”
5月13日，叶飞、王建安纵队从慢慢腾腾退走的七十四师东边超过去堵击，张灵甫不禁叫起好来：“好极了！这回是打定了。”
叶飞
张灵甫很想打个大胜仗，凯旋徐州，去坐邱清泉第五军那把交椅。
这时，叶、王、许、成纵队，已契进黄百韬、李天霞之间把左右翼分切开，而韦国清纵队则盯着第七军和四十七师背后。
黄百韬知道张灵甫甘作有饵，不胜忧虑。
对于七十四师，黄百韬没有指挥之实权却有救援的责任，该师一旦有难，他得第一个上去解围，不然，身为配属师的指挥官是要担过的。
七十四师被堵截，左右两翼被分割，他的不安就无法掩饰了：“张师长，敌军不顾一切穿擦分割，像是要孤立七十四师。”
“一点不错，正是企图孤立我师。”张灵甫偷着几分得意。
黄百韬全家合影
“那就请加速后撤，占据垛庄、桃埒之间的天马岭、虾蟆岭，控制制高点，与左右翼结阵，敌军不来则已，来了就休想走TUO”。黄百韬以商讨语气下令。
张灵甫不听，好容易说服汤恩伯争得这个机会，如何肯轻易放过：“不，我不能再撤了，再撤，这仗就打不成了。”
张灵甫为检验自己的策略和实力发起一次小规模的反击，没费多大力气，就把叶、王纵队击退，益发自信，对黄百韬说：“请放心，我这支孤军他啃不动的，无处下嘴呀。”
叶、王两纵队刚退，陶勇、王必成纵队又围上来，这时候，陈毅的十个纵队，除宋时轮在后方牵制邱清泉、杨伯涛外，其余全部集结于一兵团周围，穿擦分割于五个师之间，重重包围了七十四师。
即便如此，张灵甫若是退守临蒙公路，或许还有机会，但他不撤，东南方向有座突兀的小山，他把部队转进到山南侧，以小山为依托，等待汤恩伯指挥兵团杀过来，内外夹击。
张灵甫依托的那座孤山乃是七十二崮之一的孟良崮，此山不高，六百公尺，山上石多土少，山下一湾池水，是依托待敌与外线策应的理想地势。
孟良崮南面不远有两座小山，一个是磊石山，一个是万泉山。这两座小山成为孟良崗的屏障，有第七军控制，解放军既不能随意接近七十四师，也不易抢夺山下那一湾池塘。
但当蒋军各部被分割包围之后，韦国清、成钧纵队便去威胁兵团部，汤恩伯急忙调动第七军去保驾，解放军趁势夺了磊石山、万泉山。把火炮运上去，掩护步兵从三个方向抵进。
张灵甫这才有些着急，但他仍然不把十分危急的形势如实报告汤恩伯，只是照催：“兵团何时行动？七十四师吸引敌人的任务业已完成。”
张灵甫这位英雄，偏偏碰上一位更大的英雄汤恩伯，汤恩伯把整个局势瞒着，回答说：“会战已经开始，你要牢牢控制出击阵地。”
汤恩伯向各军师下令：“各军师指挥官注意！立即以最强大的攻势扫荡当面之敌，向孟良周攻击前进！”
可惜汤恩伯的命令下得太迟了，各部像是都被钳住动弹不得了，天马岭、虾蟆岭已为解放军所据，分割包围得更紧了。
汤恩伯这里被完全控制住，陈毅便指挥所部专打七十四师。
张灵甫没有经神准备，也没有物质准备，防御工事筑得太差，打'得官兵无处躲藏，只好向山上退却。池塘已失，重装备丢在山下。
五月十四日，解放军包围了孟良崮，步兵且不急着攻，只管把炮火从山脚逐次向山上排放过去，把七十四师向高处赶，向岩石背后赶，向岩洞里赶。
山鸣谷啸，弾石横飞，岩石红了，沙砾炙人，TUO疆战马横冲直撞，干渴的士兵昏厥地上。
五月十六日，解放军抬着水桶上山，向隐蔽处喊话，躲在岩缝里洞B里的官兵，成帮结伙地拍着手出来要水喝，到处挥动白旗投降。
张灵甫命令关闭话机，不向任何人呼救，也不收听任何人说话，坐在一块方石上给蒋介石发最后一电：
此战本应全歼顽寇，奈国军内部挟嫌报复，以友为壑，反致溃败。痛哉，哀哉，顿首再拜。
又遗书与妻永诀。闭目想了想，召集身边的人联合签名“成仁”。
副师长蔡仁杰，参谋长庐醒签过名把妻儿的照片拿出来，看着看着突然痛哭失声。
副参谋长李运良满脸涂抹血污倒在洞侧隐蔽处。张灵甫长叹一声，准备举抢自决，解放军冲了进来，一颗手榴弹在身边炸响。
