华东野战军一部由鲁南向莱芜急进。
莱芜战役纪念馆展厅。
1947年2月20日至23日，华东野战军在陈毅、粟裕指挥下，于莱芜城内歼灭国民党军李仙洲集团。此役，我军歼敌1个绥靖区前进指挥所、2个军、7个师共5.6万余人，粉碎了国民党“鲁南会战”计划，夺取了华东战场的主动权，使全国战局发生重大变化。同时，莱芜战役作为华东野战军转入内线纵深腹地进行的一次大规模运动战，为我军进行大规模运动歼灭战提供了重要经验。审时度势，积极求变。鲁南战役后，国民党错误判断华东解放军“伤亡惨重，续战能力不强”，主力必固守山东解放区首府临沂，于是急调53个旅31万余人，组织“鲁南会战”，企图迫使华东野战军在临沂附近与之决战，进而完全占领山东解放区。国民党分南北两线，以临沂、蒙阴为目标，实施南北对进、两面夹击。敌南线由整编第19军军长欧震指挥8个整编师（军）为主要突击兵团，自台儿庄、郯城、城头一线北犯临沂。敌北线由第2绥靖区副司令官李仙洲指挥3个整编师（军）为辅助突击兵团，自明水、周村南下进攻莱芜、新泰、蒙阴地区。
华东野战军根据中央军委电示，结合敌情初步定下保卫山东解放区首府临沂的作战决心，准备集中兵力运动歼灭南线欧震集团，并以部分兵力阻击北线之敌。
1947年1月31日，南线国民党军开始北犯，采取“集中兵力，稳扎稳打，齐头并进，避免突出”的战法，缓缓推进。北线国民党军李仙洲集团迅速南下，其先头部队于2月4日占领莱芜。
此时，中央军委指示华东野战军：敌愈深进愈好，我愈打得迟愈好；只要你们不求急效，并准备于必要时放弃临沂，则此次我必能胜利。陈毅、粟裕等根据中共中央军委的指示和战场态势，积极向中央军委建议改变保卫临沂、歼灭南线之敌的作战方针，集中兵力北上运动歼击李仙洲集团。2月6日，中共中央军委复电华东野战军同意执行转兵北线的作战方案，并指示“对外装作打南面模样”，待李仙洲深入后再秘密调动全军。6日至7日，华东野战军第2纵队进攻白塔埠，一举歼灭起义后又叛变的国民党军郝鹏举部2个师，俘虏郝鹏举。
华东野战军在遵照中央军委指示的同时，密切关注战场形势，并根据敌情变化及时调整作战计划，为赢得战役胜利奠定了基础。
舍南求北，隐真示假。2月8日，北线国民党军李仙洲集团占领新泰。陈毅率华东野战军主力隐蔽兼程北上，留下2个纵队的兵力在临沂以南佯装主力实施正面防御，阻击和钳制南线敌军北进。同时，安排地方武装进逼兖州，在运河上架桥，在黄河边筹集渡船，造成西渡之假象，以迷惑敌人。实际上，我军主力正在形成对李仙洲集团合围攻击之势。
2月15日，我军按照计划主动放弃临沂地区，佯装战力不支、败军之象。南线国民党军趁此占领临沂。当晚，国民党第2绥靖区司令官王耀武推断出我军北上用兵和企图歼灭李仙洲集团的作战部署计划，于16日令李仙洲集团全线后缩。我军部队尚未完全到达预备阵地，敌人突然后撤，个别指挥员想发动攻击，吃掉李仙洲集团的“尾巴”，但陈毅、粟裕等始终坚持不贸然进攻，指挥各部隐蔽向预定地区集结。广大指战员以高昂的战斗情绪，冒严寒、顶逆风、翻山越岭，边走边动员边准备，通过制造各种假象迷惑敌人。与此同时，蒋介石、陈诚听信南线部队所谓在临沂外围“歼灭共军16个旅”的虚假战绩，为“临沂大捷”所陶醉，错误判定我军放弃临沂是“伤亡巨大，不堪再战”。因此，严责王耀武擅自撤军，责令李仙洲集团再度南进，尽快实施南北夹击计划。王耀武、李仙洲只得听令将部队向前推进。18日，华东野战军根据敌情变化，及时调整部署。直至19日，我军各部队已秘密逼近莱芜东西两侧地区，即将完成战役包围时，国民党军才意识到我军的真实意图。
灵活用兵，运动歼敌。2月20日，华东野战军第8、第9纵队主力在博山、莱芜间伏击敌第73军77师，至21日拂晓，全歼该师。与此同时，华东野战军主力全线发起攻击。经2日激战，我军成功攻占莱芜城以西和以北各要点，打退守军多次反扑。至22日上午，我军将李仙洲集团指挥所、第73军主力及整编第46师围困于莱芜城内。
在王耀武的指挥下，固守无力、待援无望的李仙洲于23日率部向莱芜以北突围，退保济南和胶济路。我军查明上述动向后，立即采取“围三阙一、网开一面”的战法，有意放其突围，以4个纵队在莱芜至吐丝口镇之间设置袋形阵地，并将第2纵队部署于蒙阴地区，以防李仙洲向西南撤退，第10、第9纵队分别位于锦阳关、博山以北地区，阻击由明水、张店方向来援的国民党军。上午10时，李仙洲集团先头部队进至芹村、高家洼一线，遭到华东野战军第6纵队的顽强阻击。中午，待李仙洲集团后尾刚刚撤出莱芜，第4纵队一部立即抢占莱芜城，断其退路。同时，由第1、第4、第7、第8纵队组成的东、西两突击兵团展开猛烈攻击，大胆穿插，分割围歼，逐步缩小包围圈。国民党军顿时指挥失灵，溃不成军。与我军早有秘密联系的敌整编第46师师长韩练成，临阵放弃指挥，进一步增加敌军内部的混乱。
国民党军急调大批飞机前来支援，对我阵地狂轰滥炸。我军将士冒着枪林弹雨，继续向敌军发起猛攻。跟随在部队后面的支前民工队伍，抢过敌人丢下的枪支，也向敌军阵地发起冲击。面对我军猛烈攻势，敌地面部队无力挽回败局，大部被歼，李仙洲负伤被俘。王耀武得知李仙洲集团覆没，当晚即令其胶济路各部撤回济南。华东野战军乘胜扩大战果，相继解放胶济路西段的博山、淄川等10余座城镇，控制铁路200余公里，使渤海、鲁中、胶东等解放区连成一片。
