深入泰西的路軍，猶如插入敵人心腹的一把鋼刀，嚴重威脅着濟南、泰安和津浦鐵路中段的敵占區。山東日軍的最高指揮官、第12軍司令官尾高龜藏，早就聽說過我115師的威名。
他親自指揮從濟南、泰安、肥城、東平、汶上、甯陽等17個城鎮調集的兵力共8000餘人，并配有汽車、坦克百餘輛，大小炮百餘門，兵分9路，于5月初向泰西根據地撲來。敵軍首先在外圍地區進行掃蕩，5月9日開始向肥城以南、漢河以北推進，逐漸合圍。
對此，陳光經與熟悉地形的山縱六支隊隊長段君毅商量後，決定以六支隊為前導，向西南方内突圍。過汶河，去東平、汶上一帶。但正當115師師部和686團走到半路時，汶河南岸又發現了敵情。
由于西南方是平原地帶，陳光不放心，認為還是山區安全些，就臨時決定北去，向大峰山區轉移。如此，作為前導的六支隊安全突出去了，陳光所率大部卻沒走多遠，先行的686團2營即同日軍打了一場遭遇戰。很顯然，日軍想把我軍由北往南逼，趕出山地，合圍我軍在南面平原一帶。
5月10日，向大峰山區轉移的115師師部、685團、津浦支隊與魯西區黨委機關等，共3000餘人，遭到日軍重兵堵截，遇到了陸房地區。這裡四面皆山，地形像一個洗臉盆。縱橫僅十餘裡，周圍無法隐蔽大部隊，形勢十分危急。
當夜，陳光在陸房莊召開緊急會議。房中間鋪着一張地圖，大家圍攏着。陳光一邊在地圖上比劃，一邊說道：“同志們，情況越來越明确了，尾高次郎已下了最大決心，調集17個縣的兵力，湊集了多我七倍的兵力，約八千多人。擺成鐵星合圍的陣勢，向我壓來。
現在的情況是，東面三路：大安一路，滿莊一路，太汶一路；南面兩路：一路由甯陽乘汽車撲向陸房，一路由汶上橫穿公路奔向牙山；北面兩路；一路由肥城出發，抄山道直逼陸房，一路由平陽出發，向我殺來。僅西面的情況不明，看來還有個缺口……
恰在此時，偵察參謀梁奉州跑來報告：”西面敵人已從山河、東平兵分兩路，南逼肥柱山。尾高次郎指揮部設在離這裡二十餘裡的演馬莊。”
這一新情況很突然。也就是說，敵人已把唯一的缺口堵上了。陳光又在地圖上添了兩個藍色的箭頭，一共九個箭頭，圍攏指向狹小的陸房山區，最近的兩三裡地，最遠的也不過20裡，不到天亮就可以把陸房圍得水洩不逼。
陳光反複地看了地圖，擡起頭堅定地說道：“同志們，為了保衛115師的精華，為了粉碎敵人的圍攻，辦法隻有一個，”說着揮起拳頭，“打！隻有堅決地打！勇敢機智地把這送上嘴來的肥肉嚼碎！”
接着，他分析了日軍不善山地作戰，我軍可以己之長，擊敵人之短的有利條件，用毅然的眼光掃了周圍的指戰員們1遍，斬釘截鐵地說：“現在你們的任務是保衛師部，死守到明天晚上尋機突圍。”因為羅榮桓已去八路軍東漢甯支隊，這次戰鬥的重擔全落在陳光身上了。陳光當即下令：686團占領陸房西南的肥柱山和牙山，津浦支隊和師特務營扼守陸房以東和東北的風凰山。
686團團長張仁初回去後馬上向部隊作了動員：“同志們，要堅決保衛師部！這是事關我軍的發展，能否在山東建立抗日根據地的關鍵。我們就是戰至一人一槍。也要堅持……”當夜，他即率部急奔前沿陣地，1營搶占了西面的肥柱山。2營占據了北面的牙山，津浦支隊和師特務營也于當夜到達了指定陣地。
5月11日拂曉，東方剛現魚肚白，日軍的三發信号彈劃琳了靜悄悄的黎明。接着，一陣排炮向陸房周圍的秃山轟擊開來。
686團的指揮所設在肥柱山的簸箕掌。團長張仁初和政委劉西元透過硝煙和晨霧，看到戰士們在亂石嶙峋的山岩間運動，正在按照部署進入各自的射擊位置。
張仁初立即低頭拿起送話器大聲喊道：“1營長嗎？這是敵人的下馬威，千萬注意防炮！指令部隊馬上按小組疏散隐蔽，還有------。”突然，咣咣！1連幾發炮彈落在近處，電話線被炸斷了，張仁初把耳機一丢，喊道：“通訊員！快告訴2營，注意防炮，沉着隐蔽，沒有指令不準開槍暴露目标。”
日軍的炮擊剛停，成群結隊的日軍乘硝煙未散，就打着太陽旗向肥柱山湧來，眼看着日軍已離我前哨陣地很近了，但陣地上沒有響動，仿沸沒人似的。張仁初忙打電話給1營長：“鐘本才！守住呀！”
“放心吧，團長！全都布置好了。”鐘營長沉着地說，“2連長龔玉烈親自領一個班守在那裡！”
雖然一個班的人太少了，但聽說有龔玉烈在，張仁初放心不少。因為他是全團最機智的連長，長征時就英勇善戰。這時，他正趴在崖邊，“叭”的一槍，一個督戰的日軍軍官即刻應聲仰面栽倒。緊接着，隐蔽在石崖上的戰士們手一揚，1排手榴彈從天而降，兩側的機關槍也一齊怒吼，還沒清醒過來的日軍死的、活的滾作一團，順着山谷滑下去了。
前面的日軍被打亂了套，後面的日軍又在督戰軍官的戰刀催逼下往上沖，他們依仗人多，從幾面包抄上來，四面那響起了炒豆似的槍聲，戰鬥越來越激烈了。
這時，修好的電話裡傳來陳光的訓示：我軍有的部隊太密集，受了炮傷。主要是有的戰士隻知道豁出命來拼，沒認識到自己是開辟山東根據地的骨幹，是黨的寶貴财産。要大家盡可能地儲存自己，消滅敵人。聽完電話，張仁初立刻決定：馬上組織小部隊反擊，以攻為守，以巧打代硬拼，積小勝為大勝，争取主動。
張仁初想把打法向各營明确一下，不料，電話線又斷了。“政委，我到1營去，你在指揮所掌握全盤。”說着，他把兩支拿子槍往腰裡一插，縱身跳出掩體，躍過一道山崖。突然，山頭上發出沉雷似的爆炸聲，張仁初在濃黑的硝煙中消失了……
劉西元焦急地看着團長消失的方位。他知道張仁初自1927年在大别山打遊擊，就總是沖鋒在前，12年來，負了11次傷。還是這麼一股虎勁。當電話一通，他馬上接過話筒：“1營，張團長到了嗎？”
“到啦！”是教導員王陸生的聲音。他告訴劉西元，剛才那陣炮擊差點把團長埋在土裡，好在沒傷到哪裡，此刻正在開會，傳達師部訓示，戰士們見到團長情緒很高。
1營的戰士們改變了戰術，在敵人炮擊時，各班隻放出監視哨，其他戰士隐蔽，等敵人爬近時，才用手榴彈把敵人炸回去。
可是，狡猾的敵人久攻不下，也改變了打法。他們把坦克直接開到山腳下，和百多門大炮一起向我軍陣地進行地毯式轟擊，加上機槍的交叉射擊，企圖用密集的火力捶平我軍的高地，然後，改輪番進攻為集團沖鋒。
但日軍沒想到。他們炸出的彈坑和打斷的樹杖，正好供我軍隐蔽。
在東面的石橋，我軍把手榴彈堆放在橋頭邊安裝成手雷，當敵穴過來時，一拉引線，“轟隆”一聲。鬼子倒下一大片。但敵人太多，我軍一個班的戰士隻剩下了最後一名。那個戰士把帽子往彈坑邊一放，光着頭向側面迂回前進。當日軍沖過去向帽子射擊時，那個戰士已繞到日軍側後。手一揚，幾枚手榴彈又炸翻幾個鬼子，這時，1營的反擊開始了。
成捆的手榴彈在沖上來的敵群中開花，幾十挺機槍同時開火，接着2連長領頭帶着一群戰士飛撲下山來，沖向潰退的日軍。龔玉烈卷起袖簡，抓起一柄敵人遺棄的戰刀，和日軍刀光血影地肉搏，這一下突然反擊，殺得日軍暈頭轉向，丢下一地屍體落荒而逃。
日軍敗退後，戰士們拾些敵人棄下的槍支彈藥，迅速傳回了陣地。隻見2連長龔玉烈左手懸着繃帶，右手提着滴血的戰刀，邊擦邊罵：“來吧，龜孫子們！統統叫你們回老家去！”
1營正清查彈藥時，師部傳來了訓示：剛才師騎兵連奇襲安臨站，打得敵人不敢動用東面和南面的敵軍。要686團在天黑前。派人偵察突圍道路。
此刻，2營陣地上刺刀閃光，殺聲震天。團參謀長和政治部主任即刻率一部分戰士過去助戰。他們還沒趕到山頂，就看到山頂上刀光劍影，已展開了一場慘烈的肉搏戰。
血戰整整持續了一天，肥柱山仍然飄揚着戰士們用鮮血染紅的戰旗。
天黑了，不慣夜戰的日軍在山下就地宿營，繼續包圍陸房。他們在周圍大小路口點起火堆，哨兵牽着軍犬四處巡邏。隻有東南方的一條大路沒有火堆，漆黑一片。
686團的指戰員們在山頂上也看到了，敵人在東南角的大路附近沒有崗峭。
“你看，那邊沒有火堆，”張團長打破了沉軟，指着東南角對政委劉西元說。
“圈套！準是圈套！”劉西元想了一下說。
“對！我也是這樣想的。”張團長接着說：“敵人企圖讓我們從這條路走，好中它的埋伏。”
話聲未了，師部又來了電話，詢問他們找到突圍的道路沒有。這是當晚第三次來電話，可是686團派出去的幾個偵察員都還沒回來。正等得着急時，一個偵察員跑回來了，但帶回來的是“北面的路口全被把住了”的消息，接着，偵察參謀也趕來報告：“所有的制高點和溝口都有鬼子埋伏……”
我軍人員少，彈藥缺，硬拼突圍損失太大。最後，找來了一位熟知陸房地形的當地老百姓。這位宋大爺知道由西南方的老鷹嘴往上、有一條隐秘的小路可通山外，但西南有火堆和敵哨兵。686團選擇了從此突圍。
戰士們埋藏了笨重物資。把容易發出聲響的物品用布條包紮好，騎兵則用棉布包裹馬蹄。有的戰士還跳一跳，試試洋鎬和手榴彈會不會碰出聲音。
半夜，由宋大爺帶路、政委劉西元和1營走前，師直屬隊居中，團長張仁初帶特務連在後面掩護。全體人馬成一路縱隊摸黑出發了。
因看不清溝坡路坎，大家深一腳淺一腳地走着。不時有人摔倒，但沒有人哼一聲。後面的人緊盯着前面的人胳膊上的白毛巾，跌跌撞撞地快步向前。越往前走，山路越陡峭，越看不清路。忽然，不知誰被山溝裡橫着的敵人的屍體絆倒了，發出了聲響。“答累格？答累格？”(哪一個？)大家沒人吱聲。敵人“叭叭”開了兩槍，子彈擦着戰士們頭皮飛過。接着，“轟”的一聲，不知前面誰回了敵人一個手榴彈。這下酣睡的敵人醒了，“哇啦哇啦”的喊叫聲，軍犬的狂吠聲，槍聲，響成一團……
“往後傳！跟上！”劉西元帶着戰士們一口氣爬過了山崖口，走出了山溝。
這時，炮彈爆炸的閃光映紅了肥柱山嶺，日軍以為我軍主力還被困在山上，不斷地向那裡炮擊。686團的指揮員們松了一口氣、帶着大部隊穿過開闊地，鑽進一望無際的麥地，向漢河疾馳而去。
第二天拂曉，日軍還在對空空如也的陸房發起總攻。用炮火猛轟之後，日軍小心翼翼地到山上四處搜尋，徒勞一場。他們做夢也沒想到，我軍已到達了東平縣東面的無鹽村，正在向中央發報：115師和686團已勝利突圍。
陸房之戰，日軍自己承認總共傷亡1200人，其中包括一名大佐在内的50名軍官。但日軍卻在報紙上吹噓，他們取得了消滅1萬多人的赫赫戰果。我軍被圍部隊加地方幹部總共才3000人，實際傷亡360人。
在陸房戰鬥中，我八路軍浴血奮戰的大無畏精神振奮了全國。蔣介石也打電報給朱德、彭德懷，表示“殊堪嘉慰”。
第115師進軍山東，本屬“先斬後奏”。他們以陸房的英勇戰績，使國民黨不得不承認了八路軍第115師在山東的合法地位。
由于陸房之戰是在我軍沒有準備的被動情況下進行的，雖然成功地突圍了，卻是險中取勝，而且也損失了不少辎重騾馬，部隊也有不少傷亡，是以115師部分指戰員對指揮這次戰鬥的師長陳光頗有争議。
陳光是湖南宜章人，1927年入黨。次年随朱德上司的起義軍上井岡山。曾任紅1軍團代理軍團長等職。他骁勇善戰，負過十次傷，曾帶一個連在敵人重重包圍之中救出林彪。抗戰爆發後，任115師343旅旅長。在平型關戰鬥中，他是前線的指揮員，他文化水準不高，但十分機敏，在槍林彈雨中由一個普通農民鍛煉成為紅軍的優秀指揮員。
在無鹽村召開的115師上司幹部會議上，羅榮桓強調，戰後的主要問題是正确地總結經驗，進一步鼓舞士氣，而不應埋怨指責，他列舉了敵我傷亡數字後說，我軍在敵重圍下頑強戰鬥，成功突圍，儲存了自己，消滅了敵人，這是一個很大的勝利。我們剛剛從山區來到平原，辎重太多是個累贅。至于丢掉了一點家當，将來建立了鞏固的根據地，還可以重建立設起來。他的話使大家受到很大的鼓舞，陳光的情緒也有了明顯的好轉。
陸房戰鬥後的一天，羅榮桓、陳光把運西的楊勇、在泰西的各部隊負責人以及魯西區黨委成員召集起來，研究下一步的行動方案。
“敵人發動9路圍攻之前，甯陽沒有這麼多的日軍吧？”羅榮桓向在甯陽附近活動的津浦支隊隊長孫繼先問道。他得到孫肯定的答複後，接着說：“這就說明，敵人從各地集合起來的隊伍并沒有解散，随時可能卷土重來。”
“你看應該怎麼辦？”他又問楊勇。
“我們的部隊不能擠在一起。”楊勇回答。
“對！這就是陸房戰鬥給我們的一個教訓。目前在平原地區不宜于大部隊集中行動、需要分散。要像漁夫一樣，把網撒開。”他向孫繼先說道：“你們津浦支隊要浩浩蕩蕩地往東走，把敵人引到鐵路邊上去！”
按照羅榮桓的安排，津浦支隊白天在公路上行軍、遇上敵人邊打邊撤，把一部分敵人牽到鐵路邊上，然後迅速擺脫了敵人，轉到了鐵路以東。
津浦支隊出發後，留在晉東南的師後方留守處及師教導大隊也到了泰西。羅榮桓又指令參謀處長王秉璋和政治部副主任黃勵率領師部機關和直屬隊。包括剛從晉東南過來的天部分人員，仍以東進支隊的名義到津浦路東，統一指揮115師己到路東的各個部隊。在此之前，師部已派了從冀魯邊調來整訓的第七團和軍政幹校、後方醫院及供給部部分人員到津浦路東。
5月4日，中共北方局通知，根據中央書記處決定，組織八路軍第一縱隊，統一指揮黃河以北山東和江蘇境内及冀魯邊區的八路軍各部隊。徐向前為司令員，朱瑞為政委。不久成立了山東軍政委員會，由朱瑞、徐向前、郭洪濤、陳光、羅榮桓、張經武、黎玉紅成。朱瑞為書記。
由于686團在幾次戰鬥中傷亡較大，在師部機關東進後，羅榮漁安排他們到東平湖一帶進行休整補充。于是在陳光、羅榮桓身旁就隻剩下了一個百餘人的精幹機關和五個連的警衛部隊了。他們是2連、4連和騎兵連，沒有随師部到津浦路東。
當時，115師部隊除肖華縱隊在冀魯邊以外，絕大部分仍在魯西；運西區有楊勇的獨立團，泰西區有第686團和已歸第115師指揮的山東縱隊第六支隊，湖西區有685團。運西、湖西、泰西，這三個地區在津浦路以西，按“品”字形擺開，好比是在山東西部這塊棋盤上布下的幾着棋子。如欲将其聯成一片，還有待于鞏固并問隴海路南、津浦路東發展。羅榮桓和陳光仍然留在魯西建立這幾塊根據地。
五月下旬，中央訓示，蘇魯豫支隊(685團)繼續分兵到徐州東南。為此要跨越隴海、津浦兩條鐵路，任務十分艱巨。6月初，八路軍總部來電明确訓示：“685團應歸還115師建制，直屬陳、羅指揮。”陳光同羅榮桓商量後，決定親自到湖西去，指揮685團向徐州東南挺進。
陳光帶一個警衛排走後，羅榮恒身邊的人更少了。楊勇建議他轉移到運西去。
羅榮恒到達運西後，訓示楊勇向對八路軍搞摩擦的國民黨頑固派盧翼之和齊子修進行回擊，迫使盧翼之的殘部西逃荷澤，然後又擊潰伸入梁山腹地的齊子修，将齊趕到黃河以北的在平、博平一帶。