下令各部跟蹤追剿華東野戰軍。
戰場上的僵局就此打破，湯恩伯終于未能按捺住性子，機遇立功讨賞，一改此前穩紮穩打的戰法，等不及各友鄰兵團統一行動，就貿然發動進攻，矛頭指向華東野戰軍指揮部。
湯恩伯之所以敢于發動進攻，是仗着有整編74師，是全美械裝備，作戰兇猛，機動性強，官兵素質在國民黨軍中堪稱一流，是老蔣的精銳師，師長張靈甫更是蔣介石的寵信。
自從内戰全面開始後，整編74師就是急先鋒，先後攻占華東的幾個重要城市，氣焰嚣張。
國民黨内部有“有十個74師，就可以統一中國”的說法。
張靈甫向來不把共軍放在眼裡。
華東人民解放軍早就想滅掉張靈甫的嚣張氣焰，他們一聽說馬上要打整編74師了，個個摩拳擦掌，一場惡戰就要開始了。
湯恩伯以整編74師為骨幹，整編25、83師為左右兩翼配合，飛速向我部所在地突進。
陳毅、粟裕一直關注74師動向，不可否認，74師進展神速，對于華東野戰軍威脅很大。
而且74師光友部隊就有十多個師，距離都很近。
74師進展神速，對于華東野戰軍威脅很大。
而且74師光友部隊就有十多個師，距離都很近。
74師本身戰鬥力超強，一旦華東野戰軍與其交火，如果不能短期内獲得勝利，處于膠着狀态，境況就會非常危急。
粟裕從情報部門截獲的相關信息，得知湯恩伯命令正比昂74師攻占坦阜，他認為有利戰機出現了。
他提議抓住整編74師态勢孤立突出，驕橫輕敵的弱點，利用士兵欲與74師一較高下的氣勢，一改我軍先打弱敵的傳統，迅速集中絕對優勢兵力，攻其不備，殲滅整編74師。
這是一次險中求勝的戰役，陳毅十分贊成，中央希望能夠發揮部隊作戰的主動性與靈活性。
華東野戰軍指揮部作出決定，于百萬軍中去張靈甫首級，部署五倍于74師的兵力進行圍殲，四倍于74師的兵力擔任阻援任務，誓死一戰。
第二天，華東野戰軍權限發起攻擊，經過1天激戰，将74師合圍于孟良崮地區。
74師遭遇到華東野戰軍的正面攻擊，而且它的左右兩翼友鄰部隊在野戰軍攻擊下向後撤退，自己陷入孤立無援境地。
74師到這時候，才明白了野戰軍的戰略意圖，也明白了華東野戰軍吃掉自己的決心。
張靈甫已有撤退之意，無奈華東野戰軍以雙腿賽過汽車的速度，占領74師撤退的必經之路，徹底斷了他的退路。
張靈甫隻得硬着頭皮作戰。
蔣介石聽到自己的王牌軍陷于重圍，立即由南京飛到徐州督戰。
不過，蔣介石還是過高估計了自己的力量。
他一面嚴令張靈甫固守陣地，以74師為中心，死死拖住敵人；一面緊催10個整編師火速向孟良崮靠攏，内外夾擊，實現反包圍，殲滅華東野戰軍主力，結束山東戰事。
這樣一來，張靈甫根本是毫無退路，隻得豁出去，盤踞孟良崮，等候援軍。
華東野戰軍幾乎也陷入了毫無退路的絕境，它們面臨的形勢十分險惡。
戰争不能再拖，我軍必須迅速解決整編74師；還要擋住增援之敵，為殲滅整編74師赢得時間。
張靈甫的援軍離這要戰場孟良崮不過一兩天的路程，為此，陳毅、粟裕都到了第一線督戰，率領部隊沖鋒，力求殲滅74師，活捉張靈甫。
華東野戰軍目的明确，方向清晰。
有了指揮員的一線督戰，士氣高漲，5月15日，我華東野戰軍發起總攻。
張靈甫此時差不多到了山窮水盡的最後關頭，兵力不濟，步炮火力不足，投補給極其困難，人員、馬匹完全暴露在對方的戰火之下。
但張靈甫依舊負隅頑抗，垂死掙紮。
孟良崮戰役激烈的程度，為解放戰争以來所罕見。
野戰軍以死相搏，志在必得的勁頭把張靈甫逼上絕路。
張靈甫在最後時刻，頻頻向各方呼救，蔣介石嚴令各路援軍，甚至發出了死命令：“如有萎靡猶豫，逡巡不前或赴援不力，中途停頓，以緻友軍危亡，必定以畏匪避戰，嚴究論罪不貸。
”
蔣介石先後命令出動飛機493架次，進行偵察，轟炸掃射和空投支援，都無濟于事。
增援最快的整編25、83師與74師相距僅5公裡，炮彈已能打到孟良崮，卻依舊在占線前沿徘徊。
國民黨部隊每次實戰，臨到最後關頭，還是考慮自己安危，裹足不前。
張靈甫萬萬沒想到，以自身強大的實力，會在周邊十萬援軍中坐視被殲。
孟良崮戰役，華東野戰軍以傷亡一萬多人的代價，殲滅整編74師3萬多人，擊斃隐藏在山洞内的張靈甫。
這次戰役的勝利，重創了國民黨對山東的重點進攻，迫使其暫時轉入守勢，同時有力配合了陝北及其其他戰場的勝利攻勢。
在國民黨重兵環伺下，華東野戰軍迅速撤離戰場，令蔣介石再決一戰的計劃落空。
全殲整編74師，在心理上給其沉重一擊，蔣介石曾經坦言，孟良崮戰役的失敗是内戰以來最心痛、最惋惜的一件事，是無可補償的損失。
至此，國民黨在山東的攻勢暫時告一段落。
張靈甫作戰之骁勇是公認的。
早年，對日作戰中，張靈甫在戰火中斷了一條腿，孟良崮戰役後，野戰軍