1944年2月，蒋介石将王耀武提拔为第24集团军总司令，下辖第73军、第74军和第100军。1945年1月，国民党在昆明成立陆军总司令部，下辖4个方面军，王耀武又跃升为第四方面军司令官，与老资格的卢汉、张发奎、汤恩伯并驾齐驱，红极一时。
抗战胜利后，蒋介石任命王耀武为第二绥靖区司令官，驻守济南，总揽山东地区的党政军大权。
张灵甫，整编74师师长。在74军组建时任51师153旅305团团长，是一名后起之秀，国民党军中的一名骁将，颇具鲜明的个性与特色。作战勇猛顽强，凶狠剽悍，肯动脑筋，肯卖命，善打硬仗、恶仗，这是张灵甫的主要特点。
张灵甫，在国民党高级将领中，属于“少壮派”。在派系林立、明争暗斗的国民党军队中，像张灵甫这种一无靠山、二无资历、只有战功的年轻军官，本不易出人头地。但张灵甫凭着他的聪明才智和文化素质，加上苦心钻营，卖力死战，居然得到了74军前几任军长俞济时、王耀武、施中诚的赏识，并进而得到了蒋介石的青睐。在8年抗战中，他从74军的一个团长一步一个脚印地稳步晋升为副军长。抗战胜利后，在老长官俞济时、王耀武的极力保荐下，他又击败了众多竞争对手，一举登上了整编第74师师长兼南京警备司令这个令人眼红的宝座，成了将介石的“御林军总管”，一时炙手可热。
1946年7月，74师依靠现代化的美式装备，与装备落后的新四军淮南军区主力决战，一时得手，淮南军区主力被迫撤出淮南，整个淮南解放区失陷。
9月19日，74师在付出巨大伤亡后，又占领淮阴。
9月22日，74师再次得手，攻占了淮安。蒋介石眉开眼笑，给张灵甫颁发了一枚三等云麾勋章。张灵甫得意忘形了，他开始目空一切，10月19日长驱直入新四军要地涟水城，被粟裕、谭震林率领的华野1师、6师狠狠地凑了一顿，74师抱头鼠窜，3000余人被歼，与它一同来送死的整编第28师也有5000余人当了陪葬。
张灵甫输红了眼，咬牙发誓要“报仇雪恨”。
1946年12月，蒋介石调动了25个半旅，分4路向鲁南、苏北解放区大举进攻。74师卷土重来，再次和老搭档28师攻涟水城。经过13个昼夜的血战，张灵甫又得手了，华中野战军第6师伤亡了5000余人。
回到南京，张灵甫对蒋介石吹嘘：“我74师一股作气，攻克涟水城，歼敌5000余人。这是我74师之大胜，国军之大胜，蒋委员长之大胜。”“委座，把新四军给我张灵甫吧，有我们74师，就无新四军葬身之地！”
张灵甫的顶头上司李延年也口出狂言：“有10个74师，就可以统一全中国。”
这就是整编74师——粟裕这一次的强劲对手！
1947年5月10日，徐州“陆军总司令部”戒备森严。
会议室里，将星云集，只是冬装换成了夏装，天花板上的电扇转得呼呼响，坐在首席位置的陆军总司令顾祝同，环顾在座的各位：“诸位，共军主力已退据莒县、沂水、南麻、淄博一线，其首脑机关，根据无线电测向定位，就在沂水县的坦埠，距我整74师只有30公里，国军决心跟踪追剿，以汤恩伯兵团攻沂水、莒县，以欧震兵团攻南麻，王敬久兵团攻博山。因此，第一兵团应于明日，以整74师为中心由垛庄进攻坦埠，整25师、整83师分别为其左右两翼，又以整65师保障整25师翼侧，第7军和整48师保障整83师翼侧。”
整编第25师主力驻北桃墟，离垛庄约10公里地，只有一条临蒙公路可达，两面都是高山，到垛庄转入74师驻地，又是崎岖的山路。黄百韬一路颠簸来到张灵甫的师部，垛庄附近的情景让他吃了一惊，原本静寂无人的山间小路热火朝天，大太阳底下，到处是挥汗如雨的74师士兵在挖山修路，显然是张灵甫在命令部下修建急造军路，为进攻坦埠作战前准备。这里原是中共控制区，中共的耳目到处都有，这样大张旗鼓的搞法，很容易被共军侦知进攻意图，把作战企图暴露于敌前，将不利于作战，黄百韬认为有必要给张灵甫提个醒。
张灵甫对于自己的合理建议不获上峰采纳，还被同僚讥为“鬼叫”，原本心中就有气，参谋长魏振钺曾经向他进言，这样修路会暴露自己的企图，张灵甫没好气地说：“只怕敌人不出来，如肯来犯，正是我歼敌制胜的好时机。”修了两天的路气正不顺，黄百韬又来提这件事，张灵甫的回话也是硬邦邦：“我的部队车辆骡马多，向北尽是山路，不修不行，共军知道了也没关系，我们就是找他打的，怕什么？”黄百韬好心不获领情，心里当然不痛快，回到自己的司令部，他对部下摇头叹道：“张灵甫太自恃了，骄兵必败！”
5月14日一大早，孟良崮战役的枪炮声就响起来了。
当张灵甫听到枪声后，参谋人员告诉他共军要对74师实施包围时，他仍满不在乎地说：“不要大惊小怪，共军想一口吃掉74师，他们不但不敢做，恐怕想也未必敢想。”
张灵甫之所以这么说，是他看了看周围的地形之后，给自己留了后手，那就是一旦孟良崮上有什么不测，他可以退到垛庄。因为垛庄是74师设防要点，是进攻沂蒙山区的交通要道和后方补给点，这里有守备工事，还有强大的兵团。
然而，战场上的优秀指挥员高就高在能先敌一着，张灵甫想到的，我军指挥员也同样想到了。陈毅、粟裕、谭震林早已急电命令在鲁南隐蔽待机的华野6纵，星夜飞兵，挥戈北上，抢占垛庄，并特地在电报上签上“十万火急”。
16年后，我们的电影工作者拍的故事片《红日》，已将这段历史真实地搬上了银幕。
围歼74师的作战命令一下达，华野上下欢声雷动。大家早就恨透了74师。原华中部队的官兵大多出身江淮，苏皖解放区失陷后退到山东，不适应山东的饮食习惯，经常发牢骚说：“反攻返攻，反到山东，一手大饼，一手大葱。”他们时刻怀念着江淮的父老乡亲，对夺占苏皖解放区的急先锋——整编74师恨之入骨，因此根本无须动员，部队士气高涨。在粟裕对74师的围歼部署中，重要的一步棋就是命令在鲁南敌后的6纵飞兵北上，断敌退路，完成对74师的最后合围。
正在敌后隐蔽待机的6纵接到粟裕的电报。王必成被机要员叫醒，看了电文，几乎不相信自己的眼睛。等到确信之后，这位素以严肃著称的“冷面”司令欣喜若狂，不顾一切地大叫起来：“马上要打74师了，大家快起来！”隔壁的江渭清听到，以为他整天想着打74师，讲起梦话来了，便说：“这个王老虎，想打74师想疯了，做梦也想！”6纵副司令员皮定均等人闻声跑到王必成房间，问道：“王司令，半夜三更闹什么鬼？”王必成高举电报，笑逐颜开：“野司命令我们迅速北上，参与围歼74师。”皮定均在淮阴之战吃了大亏，淮阴失陷后，这位一生好训人的猛将被陈毅训得灰头土脸。此时，向老冤家报仇的时机来了，全纵队一片欢腾。
陈毅、粟裕命令王必成48小时内奔袭240华里，夺占74师后撤根据地点
——垛庄。王必成命令部队昼夜行军，白天遇到敌人飞机，全军不闪不避，所有战士都对天放枪。敌机从未见过如此不要命的部队，竟然不敢低飞扫射。王必成命令他的3个师分成三支有力的铁拳打了出去：中路饶守坤师枪夺垛庄，左路张云龙师堵截25师，右路梁金华师堵截83师。他对三位师长下令：“报74师之仇，就在今日。你们谁完不成任务，提头来见。”一到集中地点，王必成三言两语下达了各师的战斗任务，各师师长随即马不停蹄地赶回部队，紧急实施作战计划。
垛庄是整编74师扼守沂蒙公路南逃的惟一出口，张灵甫在这里留下了2个营的力量守此重镇。
饶守坤的18师53团4连，是6纵夺取垛庄的尖兵部队，13日夜里，当4连的于大海连长带人行进到彭家岚子的一块高地时，对面一块高地上忽然传来敌人的吼声：“什么人？哪一部分的？”
于连长也不答话，扬起手中的卡宾枪就是一梭子弹，跟在他身后的战士随之猛扑过去，借着浑浊的月光很快把一个排的敌人巡逻兵消灭得干干净净。
次日黎明时分，4连到达岱山寺一带，这里是垛庄敌人防守的中心据点，山上工事全是用石头垒成，坚固异常，而且明枪暗炮，机关复杂，攻打之难可想而知。为争取时间，于连长没有多想，便率队伍展开了仰攻。山上的敌人还在梦中酣睡，他们压根就没有料到孟良崮的南面会飞来一支共产党的奇兵，因此，4连的进展很是顺利，不到一袋烟工夫就打到了敌人的营房附近。也就是在这当口，一处暗堡忽然伸出一挺机枪的枪管，“突突突突”地将4连冲在前面的20多个战士全部打倒在地，后面的人则被压在几条壕堑里动弹不得。
“爆破组，上！”趁着敌人机枪换子弹的间隙，于连长大手一扬，5个爆破战士一跃而起，抱起炸药包就向地堡跑去。“哒哒哒哒”，还没等他们接近地堡，敌人的机枪又响了起来，5人被打了个趔趄，又都趴在了地上。
“妈拉个巴子！投手榴弹！”于连长本来皮肤黝黑，情急之下，满脸通红，跟关公似的。一排手榴弹爆炸之后，除了腾起一阵尘雾之外，地堡依然故我，机枪照样叫欢，营房里的敌人竟从四面八方冒出来，居高临下地朝4连扫射，他们的轻重武器与地堡里的机枪共同构成了一道立体火力网，4连处在生生挨打的境地！紧跟上来的53团的后续部队也纷纷朝敌人的营房冲来，也全都被压在火力之下。于连长的身边只剩下4个受伤的战士，眼看全连牺牲殆尽，大部队又进攻受阻，他悲愤填膺，趁着地堡敌人压子弹的时候，顺势提起一个炸药包，也朝地堡扑去。一番滚爬跳跃之后，于连长终于靠近了这个可恶的地堡。看着叫嚣着的机枪，他几次想把炸药包塞进枪眼里，但因枪眼太小都没有成功，而地堡的外壁又粘合得很好，挂不住任何东西，于连长一时急得不知如何是好。怎么办？同志们每时每刻都在流血牺牲，多一分钟的耽误，就多一分危险和伤亡！
妈拉个巴子，老子豁出去了！这位来自河北献县的汉子一把撸下上衣，猛地包住敌人发红的枪管，死死地把这支吐着弹雨的枪管抱进了自己宽广的胸怀里！
黄继光的壮举在6年之前就有了另一个的版本！
“为于连长报仇，冲啊！”随着一声惊破天地的呐喊，53团的后续部队冒着山上喷出的枪弹，一鼓作气地攻进了敌人的营房。垛庄，终于被53团拿了下来。
汤恩伯当然也清楚垛庄对整编74师的战略意义，早在6纵尚未北上的时候，他即要张灵甫增加兵力死守此地，但74师的正面一直受华东野战军第4、第6纵队的攻击，根本抽身不得，因而有近3天的时间张灵甫顾不上垛庄的安危。轮到汤恩伯再次过问之后，他才咬牙指派他的运输团长带领1000余人撤下山来，赶赴垛庄。
运输团长没想到垛庄已有共产党的部队，他的部队一踏上蒙阴公路就被18师打得七零八落，本人也当了俘虏。
这样，华东野战军就将张灵甫的整编74师团团合围在了孟良崮地区。
饶守坤的18师拿下了垛庄，马上向纵队和华野前指报喜。王必成对74师攻占涟水的凶悍还记忆犹新，他似乎没有料到18师的垛庄战斗会打得如此干净利落，他在电话那头大声喊道：“真的，假的？老饶。”粟裕也高兴地指示饶守坤：“你们打得好，切断了敌人的后路，封闭了合围口，全歼74师，把握就更大了，你们一定要牢牢控制垛庄！”
王必成连夜率领6纵主力向285、520、540等高地进发，与1纵和8纵左右会师，扎起了孟良崮南线的“口袋”。
原先，74师与其后方据点垛庄一直保持通畅的联系。张灵甫万万没料到背后会突然杀出来华野的一个头等主力。这支劲旅有如神兵天降般攻占垛庄，使自己成了瓮中之鳖。
粟裕原计划在14日当晚能达成缩小包围圈，15日凌晨3时发起总攻，力争在上午结束战斗，6纵在总攻前夺取垛庄，更增强了他的信心。粟裕很清楚此战的特点与众不同：“在我军以往的战役中，一般只要对敌人达成了战役合围，胜利就算基本有把握了，但是这次战场态势特殊。我军五个纵队包围着敌第74师，敌军却有十个整编师(军)包围着我军。第74师为敌‘五大主力’之首，其战斗力不可低估，该部所退守的孟良崮及其周围山地，山峪陡峭，主峰海拔在500米以上，岩石累累，土质坚硬，易守难攻，因此。攻占垛庄后，陈总和我虽都松了一口气，但是鹿死谁手，尚待决战。……这时的关键，一是围歼第74师能否迅速解决战斗；二是阻援力量能否挡住敌之援军。根据战场形势发展，陈毅同志当即发出了‘歼灭74师，活捉张灵甫’的响亮口号。广大指战员立下‘攻上孟良崮，活捉张灵甫’，‘消灭74师立大功，红旗插上最高峰’的誓言。”
74师被围困和垛庄失守的消息传到南京总统府，蒋介石听后却是一惊一喜。史料记载当时由他口授、蒋经国记录的一份电报发给了顾祝同、汤恩伯和张灵甫：
“今已得知灵甫之74师被围孟良崮，甚惊又喜。其惊之因是灵甫被困，随时都有危险发生。其喜之因是灵甫给国军寻找了一个歼共军陈、粟部于孟良崮的大好机会……现命74师灵甫部坚守阵地，吸引共军主力。再调10个师之兵力增援74师，以图里应外合，中心开花，夹击共军，决战一场。”
从军事上看“里应外合”，“中心开花”这个战术不能说不对。因为几个月来国民党军队在沂蒙山区里磨破了铁鞋，四处寻找我军主力，现在暮然回首，共军主力就在眼前。张灵甫有点喜形于色，他向蒋校长立了军令状：“我74师坚守孟良崮固若金汤。望校长放心，灵甫决心固守孟良崮吸引共军。”所以，尽管解放军的包围圈业已形成，74师也不躲不避，在各个山头严阵以待，一场恶战渐近高潮。
陈毅和粟裕起初把目标定在5月15日上午解决战斗，还是低估了74师的战斗力和张灵甫的顽强斗志。
15日凌晨3点，解放军发起了第一次总攻。
炮火腾起的烈焰如火山爆发，枪弹暴风雨般漫山刮过，曳光弹高悬如月，黑夜中，孟良崮周边的山头，如火如荼。
战至上午，我进攻的部队依旧没有大的进展，可国民党的援军已是越来越近。最近者已不用10小时便可以到达孟良崮。战场上的形势对我越来越不利，战局似乎在向“里应外合，中心开花”的结局发展。
陈毅这位在南方游击战中被重兵围困，敌人放火烧山时还能稳坐钓鱼台写出《梅岭三章》诗句的元帅，现在已没有作诗的那份雅兴，他离开沂水西王庄自己的指挥部驱车来到了粟裕的前线指挥所——老君洞。
担任正面进攻的4纵队有的干部向陶勇司令员叫苦：“伤亡太大，不能再战了。”陶勇斩钉截铁地命令：“不行！一定要打，剩一个人也要打！”
负责主攻孟良崮东北方向的9纵队，也遇到了74师的猛烈进攻。陈毅向9纵司令员许世友下了一道命令：“现在要不惜一切代价把孟良崮拿下来，你们打掉一千，我给你们补充一千，打掉两千，我给你们补两千。谁攻上孟良崮，谁就是英雄。”
西面担任主攻的是1纵队，陈粟一字一句地告诉指挥员叶飞说：“纵队打光了也不要怕。只要拿下孟良崮，我给你们补充人马，恢复番号。”
张灵甫也许从来没有遇到过这么顽强的对手，他到死也不明白那个小个子指挥官粟裕，竟有如此胆量敢拿他和他的王牌军开刀。此时，张灵甫也有些心虚了，这是他从没有的感觉。虽说目前战场上仍对他有利，但他毕竟受过军校的教育和实战的考验。他明白，孟良崮上的74师已落入了与三国时的马谡一模一样的境地。
许世友的第9纵队首先取得突破，在总攻开始之前，9纵一部抢先攻占了位于孟良崮和芦山东面的雕窝，同时王建安的8纵向芦山和万泉山发起进攻，日夜激战不止，北面的面梨沟、石旺崖、大老峪，西面的冯家庄、大碾、285、330高地，南面的洪山、520高地等，华野的第1、4、6纵队也都先后向74师外围阵地展开了艰苦的山地攻坚战。
这是张灵甫的又一个不眠之夜。
天明时分，74师外围的多个山头频频告急，有的已经落入解放军手中，局势出现恶化的征兆。对张灵甫来说，这场战役的成败，不仅关系着他个人和74师的命运，还攸关国民党军整个山东战局，他必须死守到底，以达成上级要74师作为会战枢纽的任务。为了加强孟良崮核心阵地的防线，坚持等到援军的会师，15日清晨，张灵甫对各部阵地作了调整，由51旅主力接防原由58旅固守的520至540现有高地，同时派一部尽力固守山脚冯家庄至285高地间的要点；58旅负责560、600、孟良崮和芦山各高地；57旅暂时维持现有阵地不变。
上午，隆隆的炮声在山谷回荡，震撼着人们的神经，焦黑的硝烟犹如不祥的游魂幽灵，在山间聚散飘忽，更增添战地气氛的紧张和焦灼。
张灵甫来到各部阵地巡视。他在540高地的师部伫立环视，目睹眼前的乱象，神色凝重，默然不语。他与51旅旅长陈传钧讨论对策，决定要在白天不惜代价动用预备队进行强力反击，恢复失去的阵地。
防御方依托固定阵地实行强力的反冲击，对进攻方具有很大的杀伤力，尤其74师占据着地形的优势，起先的火力还相当的炙盛，以孟良崮地区的险峻地势，有的地方两面峭壁，空手攀登尚且不易，解放军是迎着74师炙盛的炮火仰攻，犹如从楼梯抬头从下往上冲，一寸一寸与74师争夺，进攻方的解放军比居高临下反击的74师要付出更大的伤亡。每争夺一个山头、高埠，都是如此反复。《第三野战军战史》这样记载：“华东野战军每克一点，往往经过数次、十数次的冲锋，反复争夺，直到短兵相接，刺刀见红。战况激烈程度，为解放战争以来所少见。”
雕窝就是在这样的拉锯战来回易手中，战斗从15日凌晨开始，打到日出东山，再持续至日落黄昏，黑夜中又再度混战，一直争夺了足足一天两夜。74师58旅在15日拂晓发现华野9纵一部渗透到雕窝阵地，立即组织突击队反击，反复冲锋四次，9纵不支撤退。早上8时，9纵攻击得手再占领雕窝，58旅又出动突击队，于9时一个反击夺回阵地，但是也付出40余人的伤亡，战力减弱，靠该旅及时增援上来的一个步兵营才稳住阵地。11时至12时，阵地在双方手中又两度易手。下午1时，9纵原本准备再战雕窝，因援兵不到未能打成。黄昏时分，9纵联络到汇合过来的4纵和8纵部队，三方协同一致发起总攻，才在晚上20时夺取雕窝，但是到了半夜，雕窝又重新落入74师的手中，直到第二天上午74师阵地开始全面崩溃，解放军才完全攻占雕窝。
北面当阳一线由74师57旅防守。15日清晨6时许，57旅171团右侧高地被解放军占领，该团第3营凶猛反攻，双方白刃格杀持续一个小时，阵地惨不忍睹，171团虽然夺回了阵地，营长葛道遂阵亡，团长周少宾午前也身负重伤，由于无法后送治疗，周少宾被抬到张灵甫的师部休息。170团的阵地更是险象环生，激战一个上午，阵地后退200余米，下午经反扑得以恢复，但是第2和第3营两个营长先后战死，团长冯冀异裹伤坚持，170团实力大减。战至傍晚，炮弹又告罄，旅炮兵营只留下20发炮弹供最后紧急备用，炮兵与输送营被混编成三个连充作旅部预备队，工兵营则早已被当作步兵使用，上午在投入反击后，其中工兵第3连几乎伤亡殆尽，仅19人幸存。
51旅在西线诸山头与解放军互有得失，由于该旅在进攻坦埠的行动中担当全师的前锋，比57旅和58旅早一天投入战斗，弹药消耗过多，因此缺弹少药的情况比另外两个旅更为严重。
粟裕不给张灵甫以喘息之机，总攻的命令一个紧接一个，凌晨的第一次总攻没有打垮74师的防线，下午1点和3点，华野又连续发动了第二次和第三次总攻。
面梨沟、石旺崖、大老峪、大碾、万泉山、285高地、330高地、520高地、540高地……74师的外围山头失而复得、得而复失，华野在向74师的核心阵地一步步逼近。张灵甫一面联络四周友军，一面频呼空军支援粮弹。为了配合74师的作战，在徐州和济南机场的国民党空军频繁起降，飞临孟良崮上空助阵，然而地面双方的阵地在激战中已呈犬牙交错状态，强劲的山风飘忽不定，再加74师部的对空电台在之前的战斗中被炸毁，无法进行空中联络，仅靠对空布板指引，空军轰炸和空投的效果很不理想，74师的官兵眼睁睁看着望眼欲穿的空投粮弹大部飘向了解放军的阵地，在山头上捶胸顿足。解放军战士们反而从敌人的空军得到了及时的补充，他们一边咀嚼着罐头饼干充饥，一边打开弹药箱装填枪弹，不由得盛赞，蒋介石真是个名副其实的“运输大队长”啊。
华野的总攻一次紧似一次，周围的国民党军援军却进展迟缓，眼看一场大戏唱成了74师的独角戏，张灵甫对实现“中心开花”的信心动摇了，他心知这样孤守下去，结局不是什么“中心开花”，而只有自己在中心受难了，他第一次尝试突围。
15日下午15时，74师在540高地仅留下少部分兵力，主力分成南路和西南两路，在空军的掩护下，下山向垛庄和25师方向夺路出击，激战将近3个小时，南路遭遇6纵迎面拦截，西南被1纵堵住去路。张灵甫发觉此路不通，解放军已经遍布重兵突不出去，硬冲只是徒然消耗实力，遂令部队重新退回540高地，固守到底。据解放军方面的战报记载：“6时（指下午），突围之敌被反击后仍归山上去顽强固守待援。”
由于解放军不断向540高地发起进攻，直接威胁到原在东540高地74师部的安全，张灵甫当晚将师部迁往600高地靠近山顶的一个岩洞中，岩洞三面石壁，只有一条通道，洞内能容纳二三十人，师部参谋处设在下层的山洞里。58旅旅部则在离师部两三百米开外。
15日凌晨3点至黄昏，华野经过三次总攻，包围圈进一步紧缩，74师被压缩到东西约三公里，南北仅不到两公里的的狭窄地带，但是在74师的强韧抗击面前，华野总攻的进展效果，不如预期中的迅速，解放军至此还只是扫清了孟良崮外围山头的一二线卫星阵地，74师主力在孟良崮、600、540、520和芦山等主峰仍然凭险据守。外围阵地的部队逐渐向内收缩、溃退，与疏散的阵地相比，74师如今集中在区区数平方公里的核心山头，人拥马挤，解放军不用多么精准的射击，一发炮弹就足以伤及一大片，山石坚硬，炸开的岩石反弹到人畜，更加重了伤亡。即使如此，当解放军迅猛的炮击过后，步兵开始冲向山头，74师的士兵还是不断从各个隐蔽处冒出来，成排的冲锋枪手、投弹手，石屿后面架设的一挺又一挺轻重机枪，山脊上的大炮，组成立体火网，士兵们在阵地上反复冲杀，抵死不退，解放军各纵队在15日下午对核心阵地的多次攻势大部遭到挫折，双方伤亡极大。回顾当年战况的激烈，孟良崮战役的亲历者，原华野第9纵25师73团团长孙同盛也不由感叹：“我团打过的蒋军，其战斗力没有超过74师的，比整编第11师，第5军都强，不愧为蒋介石的‘御林军’。”
陈毅对眼前的战况久拖不绝甚为焦虑，下午总攻的时候他就打电话给1纵司令员叶飞催战：“党中央和毛主席又来了指示，说不要贪多，首先歼灭整74师，然后再寻战机。现在敌人的十个整编师已经围在我军四周，先后打响，当前你们的主要任务是协同兄弟纵队把整74师这个轴心敲掉，这样，敌人就没有巴望了，我们也就免得两边作战了。如果拖延下去，情况的逆转是可以预料的。”
陈毅的焦虑是有原因的，对于战役的全盘情况，他和粟裕比身处一线的纵队司令员们掌握更多的信息。至5月15日下午，除了74师两翼的整编第25师、83师和蒙阴的65师外，国民党军外围的援军陆续向孟良崮方向进发，胡琏整编第11师已经从新泰南下驰援，正向蒙阴以北的白马山、方山一线推进，与阻援的华野3纵接战；另一支王牌军邱清泉的第5军也已出动到了新泰，离孟良崮不到一天的路程；64师到达青驼寺，第9师进到孟良崮以西仅约5公里；第7军和整编第48师则在五神堂、何庄进出。这样的大阵仗，看起来对华野确乎异常的危险，如果不能迅速把74师这个核心打垮，战役势必要拖下去，一旦援军四面压上来，结局还真是胜负难料。身居“磨心”的74师居然挺住了华野五个纵队近50个团连续三次的强大总攻。15日入夜时分，依然将华野阻于74师核心阵地边缘，张灵甫出乎意料的恃强硬战，让陈毅和粟裕当天解决战斗的意愿再次落空。虽然华野有四个纵队加鲁南军区地方部队在外围全力阻援，但随着华野阻援部队与国民党军外围援军不断接战的消息传来，他们的精神压力还是越来越大。
在南京的蒋介石虽则以合围华东共军主力的难得良机而喜，但是把74师当赌注押在孟良崮毕竟是一场凶险的豪赌，他要确保这支王牌军不会赔掉，因此再三严令顾祝同、汤恩伯、黄百韬、李天霞、胡琏、欧震、张淦等必须从速进援合击，否则要按职问罪，并命令汤恩伯亲自上前线就近指挥。
此刻，孟良崮上的张灵甫对战局还抱有一线希望，他正在与总攻的解放军一次又一次奋力顶牛，指望汤司令官能替他赶快调来援军呢。张灵甫对部下说：“汤司令指挥不动桂系部队，指挥其他中央军嫡系部队应该是没有问题的。”
张灵甫只说对了一半。
汤恩伯果然不容易调动桂系，第3纵队司令张淦遭到7纵的牵制，向汤司令官诉苦，说明天才能派出172师全部向孤山方向协同83师作战。
“中央军”的情况又如何呢？
13日深夜，李天霞带着83师主力连夜撤逃，只丢下一个罗文浪57团在垛庄东南老猫窝山地充数。但又遭遇到华野第8纵队23师的攻击，损失过半，罗文浪拼死拼活率领残部于拂晓突出重围，带领残部占领了垛庄以东的高地，与58旅172团共同防守孟良崮西南面的阵地。此时垛庄刚失守不久，罗文浪一向74师报到，就与74师一起陷入了解放军的包围圈之中。
此时的李天霞也没闲着，只是他并非忙于执行汤恩伯的命令北进救援74师，反而把部队又向东拉远了数公里，向第7军和整编第48师靠拢，在张庄集、四山子一线修起工事以图自保。
为彻底切断74师与83师的联系，华野8纵在进占桃花山、磊石山、鼻子山一线后，对李天霞的外围部队也进行了袭扰，李天霞更有了借口，向汤恩伯夸大其词，慌称解放军大量增加向高柱山、鼻子山之线猛犯，他李天霞正在奋力阻击之中。根本置友军的安危和上级的命令于不顾。
那么，在桃墟的黄百韬呢？
张灵甫撤到孟良崮的当晚，据说黄百韬曾经在电话里用密语与他联系，建议他向西南突围，25师可以派出部队接应，可是被张灵甫一口回绝了，黄百韬因而听之任之也不热心救援了。张灵甫改变计划不突围的原因，是有国防部命令在身，由不得他擅作主张。当天深夜，他一直与黄百韬相互联系，两人曾经在15日凌晨商定，74师上午与25师在界碑方向东西对进，他们的对话被华野1纵的侦听电台截获，叶飞因此及时调整了对应部署。黄百韬上午攻击界碑不果，74师延至下午从540高地突围，企图从左翼打向25师方向，由于华野的1纵和6纵的强力阻击而未能得逞。
14日晚，原驻新泰的整编第9师师长王凌云也接到命令去孟良崮救援张灵甫，王凌云集合第9师急急上路，于15日下午已经到达距孟良崮5公里多的巨山，离25师所在的桃墟仅两公里半，王凌云马上去找黄百韬了解情况。王凌云说：“当时黄百韬的任务是全力为张灵甫部解围，黄仅动用了一个旅，把主力隐蔽在山窝里，稳稳不动。上级给我的命令是协助黄百韬，黄不动，我也停在巨山观望。那时候蒋介石无论说的再厉害，下边为了保存实力，谁也不拼命打仗，作些假报告，搪塞了事。”
还是黄百韬的副师长杨廷宴脑筋比较清醒，他及时提醒黄百韬，张灵甫名义上是暂归第4纵队指挥的，74师真出了事，黄百韬要是没有尽力相助，届时问罪下来怕是难脱干系，25师还是应该有积极救援的样子才好有所交代。杨廷宴的建议挽救了黄百韬，他及时增派了一部分兵力，才使得华野1纵在界牌、天马山、覆浮山、蛤蟆崮阵地出现全线告急的凶险场面，他也才能在战后以此表功逃过蒋介石震怒的追究。
阻击黄百韬及蒙阴方向整编第65师的华野部队，是1纵第1师两个团和刚从地方上升级上来的另两个非主力团。这一线是华野整个西面防线的主要阻击阵地，叶飞在长达60多公里的防线上只留下这点阻击兵力，也是出于无奈，陈毅的电话指示给了他很大的压力，叶飞狠狠心把纵队大部主力全都拉去孟良崮加入了对74师的总攻，把这里的阻击任务交给了第1师师长廖政国。
黄百韬总算开始出力了，25师以整营整团向1纵第1师把守的山头发起连番的密集进攻，15日下午16时，25师攻占界碑，登上覆浮山、蛤蟆崮，再翻过天马山屏障，25师就可能在74师左翼与之会师了。天马山上，廖政国眼看着黄百韬的部队蜂拥着冲上了山腰，阵地突破在即，而他手里已经无兵可派！战场上，有时一个不经意的偶然会使得整个局面出现意外的大逆转，也合该黄百韬和张灵甫倒霉，这时，本应去孟良崮参战的华野第4纵队28团的一个营，恰巧在廖政国指挥所附近的山沟向东跑步经过，廖政国不管三七二十一拦下那位营长自报家门。叶飞回忆说：“廖政国向烟火弥漫的天马山一指说：‘天马山阵地的得失，关系重大，如果敌人打通联系，全局皆输。我手里只剩下七八个警卫员，只有使用所有到达这个地区的部队。’那营长考虑了一下说：‘好，为了整体利益，我们执行你的命令。’这个营赶到天马山，和我军一路终于将敌击退。这种情况也只有人民军队才能出现。”
这种情况的确只有解放军才能出现，张灵甫是别想奢望的，他唯有留下“牺牲者牺牲而已，机巧者自为得志”的悲凉感言，让蒋介石事后在南京痛心疾首。如果当时黄百韬真的能全力以赴，王凌云也积极跟进行动，加上65师从蒙阴策应，国民党军以三个整编师的主力联合击破廖政国四个团防守的60多公里长的防线，理应是有绝对的优势，也不至于在廖政国临时拉夫的一个营面前功亏一篑。果真如此的话，华野的整个西南阻击防线还真有可能被张灵甫所期望的两面夹击所碾碎，至少，74师不至全军覆灭。
但是，国民党军不是解放军。李天霞的部队连影子都还没见着，黄百韬却在黄昏后退兵了，他将师主力转移到黄土沟、南太平、陡山、南桃墟之线，理由是25师占领界碑之后受到了解放军万余增援部队的压迫。
得知援军的战况，张灵甫的心都凉了，他对部下流露出少有的沮丧：“看来我们又上了友军的当了！”晚间，黄百韬来电询问74师的情况，张灵甫几乎心如止水：“大势已去，干到最后为止，希望各方面的援兵能提前来最好，晚了就来不及了。”他已经横下一条心，只管尽力打到底，准备和他的部下一起与阵地共存亡了。
黄昏过后，沸腾怒号的阵地暂时陷入了沉寂，饥饿疲惫的74师官兵横七竖八歪倒在山岩之间喘息，伤兵因无法后送治疗，躺在地上辗转呻吟，严重影响了士气。从进攻坦埠到退守孟良崮，连续几昼夜的作战消耗，粮食早已无以为继，烈日暴晒之下又没有水喝，官兵们的体能在激烈战斗消耗中接近了极限，阵地上相互传递着对付饥渴的应急办法：杀牲口、喝马血、饮人尿……
张灵甫的少尉侍从副官朱夜也被派到阵地上充作战斗人员，对于在孟良崮上炼狱般的经历，这个过来人几十年后依然不堪回首：“经过四昼夜的激烈战斗，官兵们没有吃一口饭饮一滴水。北地的烈日和浓重风沙硝烟炙烤，除了唇绽肤裂之外，饥渴使人难支。当时我躺在两座岩石之间，望着高照的火伞，极思有一捧清泉入口。眼见伙伴们以自己的小便解渴，在几度犹豫之后，也只有不得已了，一经入口不知其味，确实感到有了精力。不远处有一位女政工队员，她不肯喝自己的便溺，却也不愿把它浪费，她把那一捧黄汤从小盆倒进一个瓷碗，对着伙伴们扬了一扬，立刻就有人争着把它接过喝了。”
孟良崮唯一的池塘，也被华野9纵夺取，死死守住不放。为了夺回这池救命的水源，74师组织了20多次冲锋与解放军拼死争夺，士兵的血水染红了一池清澈的山泉，在不惜代价坚决阻击的解放军面前，74师的官兵只有舔着干裂的嘴唇，望池兴叹。
没有水，不仅折磨人，还影响到了武器。由于阵地缩小到几个孤立的山头，74师的炮火在狭窄的区域难以发挥威力，激战后炮弹也严重缺乏，轻重机枪构成了战役后期的主要火力，可是，这时的重机枪，许多却打不响了。74师装备的主要是水冷式的马克沁式重机枪，这种机枪以射击频率高杀伤力大而在一次大战中闻名，但是也由于射击频率过高，枪管容易在摩擦产生的高温中变形，所以枪管上装有笨重的注水套筒，需要不时注入冷水给枪管降温，缺水导致重机枪火力严重削弱。
缺粮、缺水、缺弹药、缺兵员，74师到了山穷水尽的地步，巧妇难为无米之炊，张灵甫已无力力挽狂澜，但是，他却不肯低头，他还要作困兽犹斗，坚持打到最后一刻。张灵甫指示将所有非战斗人员组织起来充作战斗兵进入阵地，他的官兵们不知局势已经严重恶化，还在坚信必能固守到友军来援。
15日深夜，51旅方向突然信号弹乱飞枪声大作，通讯一时中断，在阵地另一侧的57旅旅长陈嘘云急忙与师部联系了解情况，张灵甫命令他16日天亮将57旅撤往孟良崮集中，他在电话里还意味深长地叮嘱了一句：“嘘云，我们最后也要在一块。”听见张灵甫沉重的语气，陈嘘云心知，大事不好了。
74师趴在山头上苟延残喘，在饥渴交迫中连日行军作战的解放军也累得打不动了，傍晚之后攻势又减缓了下来，有的地方出现几个团在山脚下拥在一起相互等待观望的情况。陈毅不断地给各纵队打电话鼓舞士气，要各部不怕牺牲，连续作战：“我们困难，张灵甫更困难，我们有伤亡，敌人比我们伤亡更大，坚持最后5分钟就是胜利！”
白天的几次总攻没能啃掉74师，15日晚上10点多钟，陈毅再次给叶飞打来电话：“敌整9师、整11师已靠近蒙阴，第5军已到新泰，整64师已到青驼寺。如在明天(16日)拂晓前不能全歼整74师，则我军将陷入敌人包围。”讲到这里，陈毅不说话了，他在电话里沉默片刻，才说：“叶飞啊，无论如何要在16日拂晓前拿下孟良崮，消灭整74师，我们就全盘皆活了。”陈毅授权叶飞在一线统一指挥第1、4、6、8、9纵队总攻孟良崮，并且下了死命令：“不论付出多大代价，哪怕拼掉两个纵队，也要完成任务!”粟裕更关心叶飞何时可以准备好总攻，叶飞要求给他2个小时时间做准备。
午夜1点，又一次总攻开始了，华野将特纵和各纵队榴弹炮、山炮等重炮集中起来，排山倒海的炮火向74师占据的各个山头呼啸倾泻，炮弹落处，弹片、石块与血肉残肢齐飞，骡马惊悸满山乱跑，山头上人践马踏，74师的战斗队形开始出现混乱，但是阵地上的搏斗依然血腥惨烈，他们与冲上来的解放军拼刺刀、拼手榴弹、拼铁锹、拼石块，双方都急红了眼打疯了。攻上山头的解放军有的团长和政委都干脆当起了机枪手，亲自操枪扫射。陈毅、粟裕和华野的首长们急切地要尽快结束战斗，自总攻一开始，几乎每隔5分钟就打电话给叶飞，粟裕的电话甚至打到了团级，直接向一线的团长们查问进展战况。拂晓之后，战斗进入白热化状态，直到东方渐亮，进展依然不大，74师还在据高死抗，有官兵还在山头上对着被他们的火力压在山腰的解放军嚣张地叫喊挑衅：“我们要下山了！”“天快亮了，我们的飞机就要来了！”“美国枪在这里，你们上来拿吧！”
在蒋介石、顾祝同、汤恩伯的再三敦促之下，姗姗来迟的各路援军加强了对担任阻援的华野第2、3、7、10纵队的攻势。黄百韬这时不敢再怠慢，上午亲自率部队猛攻交界墩、司家庄、义王店、小石岭口、桃花岭，突破1纵的防线，向界碑、覆浮山、蛤蟆崮、天马山挺进。
外围阻击部队战况吃紧，一定要赶在敌人援军到达之前解决74师！华野发出了最后的总攻动员，要求各部不计牺牲，不分建制、不分区域，发扬顽强战斗的精神，谁先冲上孟良崮，谁就是英雄！
山崩石裂，人吼马啸，孟良崮在剧烈的炮火中再度沸腾燃烧！
这不光是双方兵力、火力的血拼，更是敌对阵营的将领和官兵之间两种意志、毅力的最后对撞、决斗！
张灵甫还在指挥74师作殊死抵抗，但是毕竟官兵伤亡严重，火力因弹药乏匮而锐减，74师已是强弩之末难穿鲁缟，难以招架四面八方绝对优势的解放军汹涌如潮的攻势，更无力恢复失去的阵地。
74师频频呼救，危在旦夕。
参谋长魏振钺向隔山相望的黄百韬的参谋长李世镜喊话：“请看在党国份上，看在钟麟先生面上，拉兄弟一把吧！” 74师末日来临，张灵甫还死要面子，不好意思自己苦求黄百韬，只好让他的参谋长代劳了。
上午7时许，51旅151团西南方阵地首先被突破，士兵纷纷朝后溃逃，团长王奎昌和副团长王克己见控制不住部队，也只好扔下阵地，与溃兵一起沿着孟良崮北麓向西南方向跑，蜂拥的溃兵、骡马把58旅的阵地也冲得阵脚大乱。至10时许，51旅的520高地和540高地相继失守。
陈嘘云深夜接了张灵甫的电话，马上指示副旅长明灿和参谋长布置向孟良崮高地撤退。
拂晓前，陈嘘云来到师部所在的山洞，洞里点着蜡烛，昏暗的烛光映照着张灵甫孤独的身影，张灵甫斜坐在铺着军毯的地铺上，连续熬了几天的不眠之夜，他的神情阴沉疲惫，见陈嘘云进来，只是略点一点头。卢醒15日晚巡视阵地时被炮火炸伤脸部，此时头裹纱布，与之前被送来的周少宾一起，躺在一个角落里。不久，明灿也来到师部，张灵甫苦笑一声：“又来了一位大将。”这也是他与这位多年心腹下属的最后一面，过后明灿登上崮顶阵地查看情况，被手榴弹炸中身亡，当卫兵进来报告明灿的死讯，张灵甫与众将官兔死狐悲，良久无语。
不过张灵甫还是组织了突围。上午9时，国民党军空军应约飞来轰炸机群，对着山腰和垛庄方向来回投掷重磅炸弹，并用机枪扫射约一小时，为74师突围开路。上午10时许，师部打出红色信号弹，突围部队向芦山与李子园、横山出击，企图冲向垛庄临蒙公路，可是山下已经被围成了铜墙铁壁，哪里还能冲得出去，刚到山腰就被解放军猛烈的火力打了回去，51旅副旅长皮宣猷集合残部再次冲锋，此时，对面突然出现了一支队伍，头戴钢盔，身着黄色军衣，突围官兵以为援军到了，都兴奋地欢呼起来，士气大振，不料来到阵前，冲锋号骤响，对面部队竟然端着枪密集冲杀了过来，众人这才惊呼上当，混乱之中根本没有还手之力，慌忙退回到山上。
突围失败，74师全师只剩下600、孟良崮和芦山最后几个山头，74师的阵地开始全面崩溃，张灵甫已经控制不住部队，各部陷入混战之中。
540高地、雕窝相继失陷，师部与各旅、团的有线电话中断，报话机传来的情况哀鸿遍野：阵地混乱，军官战死，预备队用尽，携行弹药早已告罄，空投粮弹全都落在包围圈之外……
张灵甫弹尽援绝。
11时许，魏振钺通过报话机与25师参谋长李世镜联络，抱怨友军见死不救，张灵甫哀莫大于心死，他不愿再呼救，接过话筒干脆说道：“请转告上级，包围圈太大，等于望梅止渴。我这里有一电报，请注意转接。”接着，他向汤恩伯发出最后一电，语气愤怒之极，大意是：“战况恶化，钧座与黄百韬、李天霞应负全责。弹药不必再投，迅令空军轰炸孟良崮600高地周围阵地。”
据说，对于上级的瞎指挥而置74师于险境，张灵甫在临死之前曾经拟就一份电报准备发给蒋介石，申诉上级指挥不当，但是这一电报只来得及发给了王耀武。
战役期间，张灵甫与济南的老上司王耀武也不时通报战况，王耀武身边的许多高级军官原系74军出身，他们对于整编第74师抱有很深的感情，也时刻关心着张灵甫的处境。73军参谋长马培基当年2月刚从74师57旅调往济南，他事后说，张灵甫决意“杀身成仁”，与王耀武电话诀别，当听到张灵甫最后说出“来生再见”，王耀武和马培基都泪流满面，当场泣不成声。
午后，高悬数日的烈日躲进了厚厚的云层，孟良崮上山风骤起，飞沙走石，山雨欲来，四散奔涌的乱云，仿佛在向张灵甫预示着死神的降临。
几百支亢奋的冲锋号此起彼伏，解放军的攻势一浪高过一浪，向74师的最后几个阵地席卷。
74师部指挥所外，张灵甫只剩下师特务营和预备队几个连的残余兵力还在作绝望的抵抗。
最后时刻就要到了，摆在他面前的只有两种选择：不是死，就是降。
张灵甫选择了死。
他已抱定必死的信念。
山洞里一片匆忙、嘈杂。副师长蔡仁杰开始焚烧文件和地图。张灵甫静静地坐在弹药箱上，手心里默默地搓揉着几颗大红枣，内心深处波澜起伏，思绪万千。剿匪以来，多次寻歼共军陈粟部未果，本以为这一次以自己退守孟良崮为诱饵，吸引陈粟主力，只需坚持一天，顶多两天，外围的几十万国军就可从四面八方赶过来，重演薛岳在长沙会战中的“天炉”战法。然而整整三天过去了，距自己不过几公里的整编83师、65师、25师等部，却在共军的阻击下或消极避战、或寸步难行，任凭共军集中五倍以上的优势兵力猛攻孟良崮，只有距离最远的整编11师还在向自己坚决靠拢，但远水哪解得了近渴？孟良崮虽山势险要，却地域狭窄，全是岩石，一缺水，二无法构筑工事，一发炮弹落地，弹片和炸起的碎石就火光四射，官兵们既毫无办法隐蔽，现又粮尽弹绝，战斗队形被完全打乱，全线崩溃已成定局。
下午3点，警卫营伤亡殆尽，师部与各旅团全部失去联系，解放军的炮火已经打进了山洞，阵地上只剩下不到20人的参谋和勤务兵还在坚持战斗，
形势已是万分危急，而援军仍在数里之外。
610高地失陷。漫山遍野，阵亡的士兵与倒毙的战马混杂在一处，枪炮声夹杂着“冲上孟良崮、活捉张灵甫”的呐喊已近在咫尺，而山洞左边，只有明灿还带着一些残兵在连接610高地的跑马岭上奋力阻敌，保卫指挥所。
最后时刻来临了。
目视610高地失陷的张灵甫，终于向天掷出一声长长的哀叹。他取出从不离身的大号派克金笔，给夫人王玉龄留下一封遗书。
该交代的都交代了，该做的也都做了，他见大家已围坐在一起，便以沉痛万分的心情对大家说：“自奉命以中央突破出击坦埠，迄今已六日，本师虽尽最大努力，完成了坚守孟良崮两天的既定任务，唯汤司令指挥不力，左右两翼阳奉阴违，而陷本师于绝境。事已至此，无可挽救，本人决心一不突围、二不投降，以身殉国，全我军人气节，仰副领袖栽培。”
1947年5月16日黄昏，孟良崮战役以整编第74师全军覆没，张灵甫兵败身亡而告终。
粟裕看了看手表，时间是5月16日下午5点。
粟裕立即打电话报告陈毅：“陈老总，我们把74师这个全部美械装备的‘硬核桃’砸烂，吃掉了！”
“好！我在电话里向全体将士们祝酒祝捷！我这就去看看。”电话的另一端传来陈毅的一阵开怀大笑。
粟裕大踏步走出指挥所，登上刚被一阵暴风雨洗刷过的孟良岗顶峰，迎着一轮红日放射出的光辉，纵览飘扬着我军胜利红旗的远近山岗，领略“喜见贼师精锐尽”的胜利情景。
孟良崮战役作战序列
解放军：
华东野战军：司令员兼政委陈毅，副司令员粟裕，副政委谭震林
一、攻击集团：
1纵（叶飞） 4纵（陶勇） 6纵（王必成） 8纵（王建安） 9纵（许世友）
攻击集团中，1、6、8纵均以三分之一至三分之二兵力担任阻援。
二、阻援集团：
2纵（韦国清） 3纵（何以祥） 7纵（成钧） 10纵（宋时轮）
三、特种兵纵队（陈锐霆）：榴炮团、野炮团
国民党军：
徐州剿总司令部（顾祝同）
第一兵团（汤恩伯）：
第1纵队（黄百韬） 第2纵队（李良荣） 第3纵队（张淦）
其他兵团参战部队：
整编74师（张灵甫）整编64师（黄国梁） 整编20师（杨干才） 整编11师（胡琏） 整编9师（王凌云） 第5军（邱清泉）
（参考资料《粟裕传》，《孟良崮战役》、《名将张灵甫》）
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