1946年12月，徐州“绥靖”公署主任薛岳指挥25个半旅，分4路出击，企图消灭山东，华中野战军主力，但是在陈毅，粟裕的指挥下，山东野战军和华中野战军歼灭国民党军
3个整旅又1个团，共2.1万人，
国民党军第69师师长戴之奇自杀，副师长饶少伟被俘。
图|薛岳
在宿北战役即将结束的时候，薛岳觉得解放军在山东的首府临沂兵力空虚，于是派马励武的
整编第26师及第1快速纵队向临沂挺进。马
励武的整编26师是国军精锐部队，全副美械部队，马励武毕业于黄埔一期，有一定的军事素养，他
是国军中少有的对装甲部队作战粗有研究的将领，在国民党军中有“东方古德里安”之称。
配属马励武的第一快速纵队是由由第80旅改编而来的，装备有中型坦克、榴弹炮、汽车。第一快速纵队拥有一个由数十辆坦克组成的一个战车营
，这个战车营就是由蒋介石的次子蒋纬国担任团长的战车团调拨过来的，另外这个第一快速纵队还有一个48门美式105榴弹炮组成的榴弹炮团，以及各式美制汽车200余辆的一个汽车团，还配属有两个步兵团。
第一快速是国民党军多兵种合成的一支快速纵队，曾参加过入缅作战，是国民党军仅有的两个快速纵队之一。纵队全部官兵由美军教官训练，战斗素养很高，华野官兵为了打击这支部队的坦克，做出了很多准备。
马励武整编26师和第一快速纵队的左翼是
周毓英的整编51师，右翼是冯治安的整编77师，整编59师。但是这两翼力量都是杂牌军，周毓英的整编51师的前身是东北军部队，冯治安的整编77师，整编59师是西北军，整编59师和整编77师的主官张克侠，何基沣都是地下党员，所以粟裕并不打算打右翼的这支部队。
图|陈毅粟裕
1946年12月13日，陈毅，粟裕定下打鲁南之敌的决心后，命令一纵，八师，华野一师秘密北上，会同鲁中调到鲁南的第四师，第九师，以及正在抵御国民党军整编第26师的第10师，滨海警备旅等部队，准备歼灭国民党军26师以及第一快速纵队。另以韦国清的二纵，华野六师，九纵等部队，由谭震林指挥，阻击整编74师，整编11师，防止南线的国民党军北上支援。
12月30日，在各部队北上行军的途中，陈毅主持召开了各师，纵队首长参战的野战军作战会议，强调了集中统一指挥的重要性，要求山东野战军，华中野战军要加强团结，密切协同，主动支援，打好这一场。
为了更好地对部队进行指挥，粟裕把参战部队分成了两个纵队，右路纵队以山东野战军第8师，第九师，第10师，滨海警备旅组成，共12个团，由鲁中军区司令员王建安，鲁南军区政委傅秋涛指挥，首先歼灭太子堂，傅山口的整编26师44旅，并阻击来援之敌，左路纵队由叶飞的一纵和陶勇的1师组成，共15个团，由野战军司令部直接指挥，歼灭卞庄之敌。
马励武也并不是傻子，12月28日，马励武在得知解放军主力向鲁南方向运动的消息后，就向薛岳请示，要求后撤。但是薛岳不相信，依然命令整编26师继续前进。马励武怕步戴之奇的后尘，只好让部队在临沂西南30余千米的向城、卞庄（今苍山）、兰陵、平山地域转入防御。
图|粟裕
马励武判断解放军会在12月30日，31日左右发动进攻，不可能在元旦开战，于是一直在积极备战。但是他等了几天，解放军也没有发动进攻，于是认为华野害怕他们的坦克，大炮，就放松了警惕。
1947年1月2日，马励武把部队交给副师长和参谋长，自己跑到后方的峄县县城看京剧了。1月2日晚上十点，解放军各路大军以绝对优势的兵力，从各个方向对马励武的整编26师和第一快速纵队发动进攻。
右路纵队的第八师22团向整编26师的重要据点尚岩村发动进攻，仅仅20分钟就突破了整编26师的防线，向其指挥部穿插而去。
3日上午，解放军各部完成了之前的任务，切断了整编26师向峄县，枣庄的退路，将整编26师各部分割包围。马励武得知前方打起来后，率领两个连乘坐卡车，准备返回前线，但是前线的道路被我军封锁，根本过不去，于是马励武返回峄县向薛岳报告，要求把整编26师和第一快速纵队撤出来，薛岳允许后，马励武用李玉堂的指挥系统向前方部队下达撤退命令。
马励武认为自己的部队虽然被解放军包围了，但是他的坦克数量多，可以让坦克部队在大部队周围巡回作战，掩护部队乘坐卡车从公路撤退，他觉得凭借解放军的血肉之躯，一定挡不住快速纵队的坦克。
但是
战役进行到1月4日，突然雨雪交加，粟裕又命令地方部队破坏道路，导致国民党军的坦克和汽车都陷在泥里动弹不得，
山野和华野各部队很快就将整编26和第一快速纵队包围在了一块狭小的洼地。国民党进军慌乱地向西突围，坦克，卡车，重炮全部都挤在了一起，拥挤不堪，我军各部队则趁机发动进攻。
激战到1月4日下午三点，
国民党军整编26师44旅，169旅全部，第一快速纵队战车营，工兵营，炮兵第五团，运输团和两个步兵团被我军全歼
，缴获坦克24辆，美式105榴弹炮数十门，卡车200多辆，鲁南战役第一阶段的战役胜利结束。
鲁南战役第一阶段的战役结束后，粟裕又命令部队进攻峄县的整编26师师部以及
位于枣庄、齐村地区的整编第51师。1月10日，解放军攻入
峄县县城，战士们冲进了马励武的师部，缴获了马励武的作战地图，望远镜，照相机等物品，俘虏整编第26师师长马励武，缴获逃入峄县的7辆坦克。
战斗到20日下午，我军将整编第51师师部和2个团歼灭，俘虏师长周毓英，鲁南战役顺利结束。
在连续18天的作战中，我军歼灭国民党军两个整编师，一个快速纵队共5.3万人，俘虏1.7万人，解放军伤亡8000余人。
鲁南战役结束后，我军记者看到：“
十余辆卡车牵引着野炮和榴弹炮，炮弹堆满卡车，吉普车也装满了各种子弹，也有数辆汽车装载着大米和美国制造的罐头，饼干和糖果之类的食物。”
一些俘虏的国民党军并告诉解放军战士：“
卡车拉的重炮，这次战斗一炮也没有打，就送到贵军手里了。”
此次战役，解放军共
缴获坦克24辆、各种火炮200余门、汽车474辆，由于缴获的重装备得太多，粟裕用国民党军的这些坦克大炮组建了华野第一支特种兵纵队，陈锐霆担任华野特种兵纵队司令员。
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