固完整的防禦體系。
從此，沂水城就成了日軍在魯中發動“掃蕩”的基地。
日軍的軍事指揮機關、特務機關，都設在城裡，每次對魯中地區進行“掃蕩”，幾乎都在這裡策劃和調動兵馬。
如今，八路軍已經兵臨城下。
羅榮桓适時地向魯中軍區發來命令：認真準備，力争一舉拿下沂水城。
魯中軍區司令員王建安、政治委員羅舜初、區黨委副書記高克亭、參謀處處長胡奇才等多次開會研讨攻城計劃，并幾次召集各軍分區和各團的負責人，講明攻打沂水城的重要意義，研究兵力部署及任務區分。
經商讨，最後決定：參戰部隊由魯中軍區的1團、2團、4團、11團、軍區特務營和部分地方武裝及民兵構成。
4團1、2營負責攻堅，主攻日軍炮樓據點；3營在沂莒公路阻擊莒縣增援之敵；1團為主、11團配合負責攻城，殲滅城裡僞軍；2團一部在蒙陰城以東，準備打擊蒙陰出援之敵；軍區特務營負責攻殲城南斜午僞軍；地方武裝圍攻外圍據點。
由于王建安要去山東軍區開會，這次攻城作戰由羅舜初、高克亭負責指揮，胡奇才予以協助。
此次攻城，在戰術上要步兵與爆破相結合、攻城與打援相結合，要隐蔽突然，奔襲包圍，速戰速決，一定要在敵援兵趕到之前結束戰鬥。
任務确定後，各部隊馬上行動，偵察敵情，熟悉地形，準備炸藥，細化任務。
8月15日晚，羅舜初命令4團發起對沂水城東南炮樓據點的進攻。
信号彈乘着夜色飛入沂水上空。
頓時，槍聲大作，彈飛如雨，火光閃閃，響聲沖天。
對東南炮樓據點的進攻也是各路部隊發起總攻的信号。
4團的槍聲一響，所有部隊全部啟動原定作戰計劃。
攻城部隊如猛虎下山，排山倒海似的向沂水城沖去。
至17日6時，攻打沂水城的戰鬥全部結束。
被日僞統治6年之久的沂水城，獲得了新生。
八路軍解放沂水城的消息，像浩蕩的東風，吹遍了沂河兩岸。
群衆欣喜若狂，奔走相告。
在通往沂水城的大道上，人群擁擠，熱鬧異常。
歡樂的歌聲，愉快的笑聲，叮叮當當的鑼鼓聲，響遍山嶺上下，沂河兩岸。
這一戰，曆經一天兩夜，魯中八路軍全殲沂水城守敵，打死日軍83人，俘20餘人，斃傷僞軍200人，俘僞縣長牛先元以下800餘人。
沂水城的解放，拔除了日、僞占領的據點，擴大了解放區，縮小了敵占區，不僅使魯中區内部連成了一片，同時也使魯中和濱海兩個戰略區更加緊密地連在了一起。