1947年1月2日晚10时，我军从两面包抄，以敌二十六师为主要攻击目标，分别在平山、卞庄等地发起进攻。

3日拂晓，右纵队歼敌四十四旅大部，成功切断二十六师退路，阻击了峄县的增援之敌，马家庄的二十六师指挥部完全成为一支孤军。与此同时，左纵队成功包围卞庄据点，占领了附近制高点，切断了敌二十六师与第三十三军的联系，完成了战役合围与战术分割。

3日晚我军对敌发起全线攻击，至4日晨，敌第一快速纵队与一六九旅部开始向西突围。此时天气雨雪霏霏，号称“国军精华”的第一快速纵队在突围中，由于飞机无法配合作战，再加上其全美械的摩托化装备受地形、道路限制明显，致使该快速纵队的重型器械深陷漏水湖地区的沼泽洼地中，无法充分发挥军事作用。在天时与地利的有利态势下，我军在最短的时间内消灭了鲁南地区国民党军的最强作战部队。

至4日下午3时，我野战军全歼敌整编二十六师及第一快速纵队，缴获坦克20余辆，汽车300辆，野炮、山炮、迫击炮等百余门，各种小炮400余门，以及不同种类的枪支弹械等。鲁南战役第一阶段结束。

1月9日晚，华东野战军开始了以峄城为进攻目标的战役第二阶段。右纵队首先发起了对峄城的攻击，并于10日拂晓完成了对峄城外围敌人的肃清。

10日晚我军发起总攻，激战至11日拂晓，收复峄城，生俘马励武、曹玉珩等国民党高级军官，缴获了逃往峄城的7辆坦克。与此同时，左纵队陶勇师北上发起了攻打枣庄、齐村的战斗，并分路阻击了临城的东援之敌。叶飞纵队则配合右纵队打击了韩庄、台儿庄的北援之敌。

13日至16日我军先后攻入枣庄东、西等重要据点，但由于枣庄留有日伪坚固的防御工事，战斗一度进展缓慢。守军敌整编五十一师周毓英部虽是国民党杂牌军，但其建军悠久，属于东北军系统，战斗力较其他杂牌军强得多。再加上该师为抵抗解放军攻城建有众多地堡，使核心阵地与外围阵地紧密相连。面对这一战况，我军迅速组织战士练习爆破技术，研究出最佳攻城方案。

19日下午对枣庄守敌发起总攻，在炮兵的火力掩护下，我军很快便炸出5个突破口，大部队迅速攻进城内。

20日下午2时，敌整编第五十一师被彻底歼灭，俘虏中将师长周毓英等3700多人，并收复了驰名中国的枣庄煤矿。至此鲁南战役胜利结束。

取得胜利的原因

鲁南战役粉碎了国民党军会攻临沂、围歼华东战场解放军的作战计划。

此役胜利的意义重大，一是收获了大批武器装备，组成了我野战军第一个快速纵队。二是鲁南战役是我军在运动中歼灭敌人的优秀战役范例。该战役提高了华东野战军的整体攻坚能力，为华东野战军的战略反攻奠定了重要军事基础。

在鲁南战场上，无论是嫡系的敌第一快速纵队，还是杂牌军第五十一师，都是机械化装备精良的部队，而我军面对这支武器装备水平远高于自身的敌军，在不到20天的时间内就将其全部歼灭，其中具有着重要的借鉴与指导经验。

一是审时度势，制定好相关作战方案。陈毅、粟裕等指挥员在宿北战役结束后，立刻分析战局，在掌握到马励武部队孤军突出的情况后，就以此为基点，开始进行相关部署与准备。其中不仅有思想政治工作的准备，也有组织上的准备，以及物资供应、伤员安排等。而正因我军在战前的详细周全的部署计划，才使鲁南战役得以顺利推进发展。

二是对敌人之间的增援作出正确预计，成功利用了国民党派系的内部矛盾。无论是在战役的第一阶段还是第二阶段，都有敌军前来增援，但每一部援敌都以保存自己的实力为主要目的，因此在增援中只是敷衍了事，这才使得我军的“集中力量歼灭敌人”的作战方针得以实现。

三是鲁南地区人民群众的拥护与支持。鲁南作为老革命根据地，拥有着深厚的群众基础。战役发起后，各地支前大军分三路支援野战军部队，仅鲁南地区就组织民工60余万人，及时运送了粮草弹药，转移了后方伤员，有力地配合了前方主力作战。军民合力是我军取得战争胜利的法宝，只有坚持以人民为中心这一亘古不变的基本立场，才能取得最终的胜利。