耍龙灯战术
在山东解放区，顾祝同指挥24个整编师，除去需要防守重点区域的七个整编师外。
准备集中17个整编师约25.5万人，以整编第七十四师、整编第十一师，第五军为骨干，组成三个机动兵团，分三路对山东华野部队形成包围趋势。
其中，第一兵团为汤恩伯、第二兵团为王敬久、第三兵团为欧震。
面对国军的行动，粟裕自然是看在眼中。在他看来敌人虽然兵力雄厚，战略层次也发生改变，但国军内部的矛盾依旧存在，我方可以集中优势兵力对敌军进行各个歼灭。华野前委在确定下战术后，便在短短一个月的时间内，调动华野十个纵队，进行游击作战。
通过这种方式，调动和迷惑敌人，我方将主力部队始终集结在便于机动作战的位置。
陈毅也将这种战术称为“耍龙灯”，为能够进一步的调动和分散敌人。陈、粟便准备让两个纵队南下鲁南，以一个纵队南下苏北，威胁敌人的后方，吸引敌人回援。中央军委在得知这个计划后，毛主席便起草回电，肯定了他们的作战方针。
由于华野的耍龙灯战术，使得国民党部队非常烦躁，整个部队的指挥作风便急躁起来。不久，
顾祝同便命令三大机动兵团向悦庄、沂水方向进军。
不过汤恩伯的第一兵团，并没有等待另外两个兵团，便独自开始行动。以第一兵团八个整编师向沂水方向发动进攻。
当天夜里根据华野的侦查，发现敌人第七军和整编第四十八师先头部队已经进入河阳以北的苗家庄、界湖，很有可能会攻打沂水。而且这两个部队的位置有点冒进，为此陈、粟便决定将这两个部队歼灭，并且将自己的作战计划上报中央军委。
对于这两个部队，其实粟裕是不太想打的。
因为这两支部队是属于“桂系”，打仗非常的狡猾，而且作战能力很顽强，每次歼灭战都打成消耗战。
为此粟裕一方面指挥部队前往既定位置，一方面寻找有利战机。
孟良崮战役
张灵甫的整编第74师，从垛庄出发准备经过孟良崮地区，向华野九纵阵地发动进攻。敌军的行动，自然是引起粟裕的关注。只不过粟裕无法确定，这是敌人的局部行动还是新的作战布局。
为此粟裕便让侦查部门监视敌军行动，尽快查明敌人的作战部署。当天晚上侦查部门便截获汤恩伯的一封电令，未能确定准确性，粟裕便要求情报处核查该情报的准确性。最终粟裕便了解了敌军的作战策略，
对方将以第74师为主力部队，配合其他兵团进行中央突破，将作战目标直指华野指挥驻地坦埠。
在粟裕看来这是非常好的战机，为此便更改作战命令，准备将国军精锐整编第74师作为目标。尽管敌军在山东的兵力高达24个整编师，但第74师已经进入我军主力集结的正面，我方不需多大的部署，便能在兵力上对整编74师形成五比一的绝对优势。
陈毅在听后粟裕的作战想法后，很认可：
“好，我们就要有这种百万军中取上将首级的气概！”
随后粟裕对各纵队的任务进行安排，第四、第九纵队在正面拖住整编第七十四师的前进方向，第一、第六纵队则是抢占孟良崮西南的垛庄，以此切断敌军的退路。第八和第一纵队，则派出小部队，向敌军的左右两翼整编第二十五师和整编第八十三师发动进攻，隔断整编第七十四师与左右两翼的联系。
第二、第七、第三、第十纵队分别布置于敌军的左右两翼，阻击敌军的增援。国民党对于华野敢于围歼整编第七十四师，是出乎意料的。
不过蒋介石认为，这是歼灭华野的良机，为此一方面命令第七十四师固守阵地，另一方面调动其它部队进行增援，企图内外夹击，想要跟华野野战军来个大决战。
5月15日，华野便对整编第七十四师发动总攻，战斗爆发便进入惨烈状态。正面战场每争夺对方一个高地，都需要经过十几次的冲锋。于此同时，华野的阻援部队则展开激烈的阵地防御战。尽管国军整编第二十五师、整编第八十三师，距离张灵甫的部队不足五公里左右的路程，可是就是无法突破我军防线。
最终孟良崮战役，由华野取得胜利。陈毅在得知这场战果后，便紧紧握着粟裕的手说：
“老伙计，这个仗，你是越打越神啊！”
战场后的故事
在孟良崮这次战斗中，陈毅和粟裕的合作，也给众多指挥员留下深刻印象。当时粟裕跟某位纵队司令员进行通话，不过对方却以各种借口讨价还价。陈毅在听到后，便直接拿起电话，说道：
“粟司令的命令，就是我的命令，部队伤亡多少，我给你补多少。”
当时六纵司令员王必成，奉命在鲁南隐蔽等待战机，他曾多次强调，打张灵甫的部队，一定不能将六纵给忘记。粟裕便肯定的回答：“这次打七十四师，一定少不了你们六纵的份。”不过在，孟良崮战役开始前，六纵指挥员听着北边的炮火声，内心也是很着急，可就是不见命令。
为此便有人发牢骚，
“司令部将我们忘了，把我们扔在鲁南吃闲饭。”
不过他们不知道，粟裕已经给他们安排了个大活，切断第七十四师的退路，占领沂蒙公路上的重镇垛庄。事后，六纵的指挥员提起粟裕，纷纷说道：“粟司令，真是神机妙算啊。”