1947年1月，國軍借助總兵力上的優勢，從南北兩線集結30餘萬部隊對我軍華野部隊進行夾擊。其中南線主力為歐震集團，北線則是李仙洲集團。兩大集團的部署是由歐震率軍進攻華野主力所在地臨沂，而李仙洲同時從北面壓縮華野空間，妄圖扼殺掉我軍在山東的全部主力。此時威脅最大的是歐震兵團，由于魯南戰役的教訓還在眼前，國軍在這次行動中嚴令各軍不得擅自凸出隊列，保持隊形以免被我軍各個擊破。是以歐震兵團分為左中右三路，行動速度緩慢但是十分穩妥，互相策應的很好，一時間華野難以硬碰硬打掉南線這個龐大的對手。
不過華野打仗，一向善于出奇制勝，主動求變。這一戰當然也不例外。華野在危局面前，采用了什麼作戰方案呢？說來非常大膽，也很有華野的一貫作戰特點：放棄臨沂，主力部隊轉而秘密北上尋找李仙洲決戰！這個想法非常有創造性，一旦實施成功可以避開敵人的強軍，打擊相對弱一些的對手。
這種戰法最關鍵的是要隐蔽，如果敵人得知了我軍的軍事企圖，則必然無法奏效，還會丢掉臨沂這一戰略要地。毫無疑問，最重要的一步棋，就是布置好疑兵，在蒙陰拖住李仙洲前鋒部隊，使敵人确信華野大軍始終在臨沂一帶，而我軍主力實際上卻已迅速北上合圍對手！
要實作這一點談何容易？華野指揮部想出一條妙計。2月10日，粟司令找來魯中軍區的封振武，向他下達了以所轄3個團7000人兵力，對外打出3個軍的番号，也就是要佯裝成華野南線主力的3個縱隊，做形式上的抵擋，拖住歐震集團主力一個星期。封司令員犯了難，自己部隊大多是些新兵，實力非常有限，現在接下這麼關鍵的任務，如何能把這場戲演好？粟司令笑着告訴封振武，這就是臨沂的空城計，我們要演給歐震看，其實并不難。他透漏給封振武一個利好情報：擔任國軍先鋒的46軍并不想進攻臨沂，因為這原本就是支桂系控制的部隊，有儲存實力的想法。更主要的是，46軍軍長是韓練成，恰好是我軍秘密安排在國軍内部的進階将領，這一戰将暗中配合華野，達成我軍的戰術目的。
封振武聽完這個消息之後信心大增，依計而行。當然在具體布置疑兵的過程中，他還自己想出來很多小技巧。在每一個營地，都布置大量鍋竈、草鋪等物，擺出三個軍的軍需，仿佛真的有10萬大軍一樣。這一點是效仿古代作戰的計策，确實很好的迷惑了對手。整整一周之後，第46軍還沒搞清眼前局勢，2萬多人磨磨蹭蹭，處于蒙陰北部約60裡的位置，保持觀望。這點正中華野下懷，指令南北主力同時加緊行軍步伐。47年2月15号，一路行軍緩慢的國軍南線兵團沒遇到多大抵抗就占領了臨沂，其中高層軍官見狀大喜，大肆吹噓攻擊臨沂殲滅了華野16個旅的部隊，山東解放軍已經潰散，以此向南京請功。殊不知臨沂本就是華野故意讓出的空城，而在北邊，李仙洲部就要大禍臨頭了。
在敵人還沉浸在奪取臨沂的喜悅中，1947年2月19日，華野20萬大軍悄然完成了對萊蕪一帶的合圍，此地足有李仙洲部主力5萬餘人。從華野10号采取行動，到大軍完成轉移包圍萊蕪，竟然一共隻用了9天時間！2月20日總攻開始，20萬大軍勢不可擋，萊蕪城外槍炮聲瞬時間響成一片。
23日淩晨李部被徹底壓縮在城内7平方公裡的小圈子裡，這時敵人想要突圍已無任何可能。而5萬人擠在這麼一小塊地皮上，士兵心态近乎絕望。因為任何一枚華野發射的炮彈都能造成敵軍數十人以上的傷亡。23日下午，李仙洲部2個軍5萬餘人被華野全殲，17名将官淪為俘虜，這也是華野自46年6月開戰以來取得的最輝煌殲敵紀錄。