深入泰西的路军，犹如插入敌人心腹的一把钢刀，严重威胁着济南、泰安和津浦铁路中段的敌占区。山东日军的最高指挥官、第12军司令官尾高龟藏，早就听说过我115师的威名。
他亲自指挥从济南、泰安、肥城、东平、汶上、宁阳等17个城镇调集的兵力共8000余人，并配有汽车、坦克百余辆，大小炮百余门，兵分9路，于5月初向泰西根据地扑来。敌军首先在外围地区进行扫荡，5月9日开始向肥城以南、汉河以北推进，逐步合围。
对此，陈光经与熟悉地形的山纵六支队队长段君毅商量后，决定以六支队为前导，向西南方内突围。过汶河，去东平、汶上一带。但正当115师师部和686团走到半路时，汶河南岸又发现了敌情。
由于西南方是平原地带，陈光不放心，认为还是山区安全些，就临时决定北去，向大峰山区转移。如此，作为前导的六支队安全突出去了，陈光所率大部却没走多远，先行的686团2营即同日军打了一场遭遇战。很显然，日军想把我军由北往南逼，赶出山地，合围我军在南面平原一带。
5月10日，向大峰山区转移的115师师部、685团、津浦支队与鲁西区党委机关等，共3000余人，遭到日军重兵堵截，遇到了陆房地区。这里四面皆山，地形像一个洗脸盆。纵横仅十余里，周围无法隐蔽大部队，形势十分危急。
当夜，陈光在陆房庄召开紧急会议。房中间铺着一张地图，大家围拢着。陈光一边在地图上比划，一边说道：“同志们，情况越来越明确了，尾高次郎已下了最大决心，调集17个县的兵力，凑集了多我七倍的兵力，约八千多人。摆成铁星合围的阵势，向我压来。
现在的情况是，东面三路：大安一路，满庄一路，太汶一路；南面两路：一路由宁阳乘汽车扑向陆房，一路由汶上横穿公路奔向牙山；北面两路；一路由肥城出发，抄山道直逼陆房，一路由平阳出发，向我杀来。仅西面的情况不明，看来还有个缺口……
恰在此时，侦察参谋梁奉州跑来报告：”西面敌人已从山河、东平兵分两路，南逼肥柱山。尾高次郎指挥部设在离这里二十余里的演马庄。”
这一新情况很突然。也就是说，敌人已把唯一的缺口堵上了。陈光又在地图上添了两个蓝色的箭头，一共九个箭头，围拢指向狭小的陆房山区，最近的两三里地，最远的也不过20里，不到天亮就可以把陆房围得水泄不逼。
陈光反复地看了地图，抬起头坚定地说道：“同志们，为了保卫115师的精华，为了粉碎敌人的围攻，办法只有一个，”说着挥起拳头，“打！只有坚决地打！勇敢机智地把这送上嘴来的肥肉嚼碎！”
接着，他分析了日军不善山地作战，我军可以己之长，击敌人之短的有利条件，用毅然的眼光扫了周围的指战员们1遍，斩钉截铁地说：“现在你们的任务是保卫师部，死守到明天晚上寻机突围。”因为罗荣桓已去八路军东汉宁支队，这次战斗的重担全落在陈光身上了。陈光当即下令：686团占领陆房西南的肥柱山和牙山，津浦支队和师特务营扼守陆房以东和东北的风凰山。
686团团长张仁初回去后马上向部队作了动员：“同志们，要坚决保卫师部！这是事关我军的发展，能否在山东建立抗日根据地的关键。我们就是战至一人一枪。也要坚持……”当夜，他即率部急奔前沿阵地，1营抢占了西面的肥柱山。2营占据了北面的牙山，津浦支队和师特务营也于当夜到达了指定阵地。
5月11日拂晓，东方刚现鱼肚白，日军的三发信号弹划琳了静悄悄的黎明。接着，一阵排炮向陆房周围的秃山轰击开来。
686团的指挥所设在肥柱山的簸箕掌。团长张仁初和政委刘西元透过硝烟和晨雾，看到战士们在乱石嶙峋的山岩间运动，正在按照部署进入各自的射击位置。
张仁初立即低头拿起送话器大声喊道：“1营长吗？这是敌人的下马威，千万注意防炮！命令部队马上按小组疏散隐蔽，还有------。”突然，咣咣！1连几发炮弹落在近处，电话线被炸断了，张仁初把耳机一丢，喊道：“通讯员！快告诉2营，注意防炮，沉着隐蔽，没有命令不准开枪暴露目标。”
日军的炮击刚停，成群结队的日军乘硝烟未散，就打着太阳旗向肥柱山涌来，眼看着日军已离我前哨阵地很近了，但阵地上没有响动，仿沸没人似的。张仁初忙打电话给1营长：“钟本才！守住呀！”
“放心吧，团长！全都布置好了。”钟营长沉着地说，“2连长龚玉烈亲自领一个班守在那里！”
虽然一个班的人太少了，但听说有龚玉烈在，张仁初放心不少。因为他是全团最机智的连长，长征时就英勇善战。这时，他正趴在崖边，“叭”的一枪，一个督战的日军军官即刻应声仰面栽倒。紧接着，隐蔽在石崖上的战士们手一扬，1排手榴弹从天而降，两侧的机关枪也一齐怒吼，还没清醒过来的日军死的、活的滚作一团，顺着山谷滑下去了。
前面的日军被打乱了套，后面的日军又在督战军官的战刀催逼下往上冲，他们依仗人多，从几面包抄上来，四面那响起了炒豆似的枪声，战斗越来越激烈了。
这时，修好的电话里传来陈光的指示：我军有的部队太密集，受了炮伤。主要是有的战士只知道豁出命来拼，没认识到自己是开辟山东根据地的骨干，是党的宝贵财产。要大家尽可能地保存自己，消灭敌人。听完电话，张仁初立刻决定：马上组织小部队反击，以攻为守，以巧打代硬拼，积小胜为大胜，争取主动。
张仁初想把打法向各营明确一下，不料，电话线又断了。“政委，我到1营去，你在指挥所掌握全盘。”说着，他把两支拿子枪往腰里一插，纵身跳出掩体，跃过一道山崖。突然，山头上发出沉雷似的爆炸声，张仁初在浓黑的硝烟中消失了……
刘西元焦急地看着团长消失的方位。他知道张仁初自1927年在大别山打游击，就总是冲锋在前，12年来，负了11次伤。还是这么一股虎劲。当电话一通，他马上接过话筒：“1营，张团长到了吗？”
“到啦！”是教导员王陆生的声音。他告诉刘西元，刚才那阵炮击差点把团长埋在土里，好在没伤到哪里，此刻正在开会，传达师部指示，战士们见到团长情绪很高。
1营的战士们改变了战术，在敌人炮击时，各班只放出监视哨，其他战士隐蔽，等敌人爬近时，才用手榴弹把敌人炸回去。
可是，狡猾的敌人久攻不下，也改变了打法。他们把坦克直接开到山脚下，和百多门大炮一起向我军阵地进行地毯式轰击，加上机枪的交叉射击，企图用密集的火力捶平我军的高地，然后，改轮番进攻为集团冲锋。
但日军没想到。他们炸出的弹坑和打断的树杖，正好供我军隐蔽。
在东面的石桥，我军把手榴弹堆放在桥头边安装成手雷，当敌穴过来时，一拉引线，“轰隆”一声。鬼子倒下一大片。但敌人太多，我军一个班的战士只剩下了最后一名。那个战士把帽子往弹坑边一放，光着头向侧面迂回前进。当日军冲过去向帽子射击时，那个战士已绕到日军侧后。手一扬，几枚手榴弹又炸翻几个鬼子，这时，1营的反击开始了。
成捆的手榴弹在冲上来的敌群中开花，几十挺机枪同时开火，接着2连长领头带着一群战士飞扑下山来，冲向溃退的日军。龚玉烈卷起袖简，抓起一柄敌人遗弃的战刀，和日军刀光血影地肉搏，这一下突然反击，杀得日军晕头转向，丢下一地尸体落荒而逃。
日军败退后，战士们拾些敌人弃下的枪支弹药，迅速返回了阵地。只见2连长龚玉烈左手悬着绷带，右手提着滴血的战刀，边擦边骂：“来吧，龟孙子们！统统叫你们回老家去！”
1营正清查弹药时，师部传来了指示：刚才师骑兵连奇袭安临站，打得敌人不敢动用东面和南面的敌军。要686团在天黑前。派人侦察突围道路。
此刻，2营阵地上刺刀闪光，杀声震天。团参谋长和政治部主任即刻率一部分战士过去助战。他们还没赶到山顶，就看到山顶上刀光剑影，已展开了一场惨烈的肉搏战。
血战整整持续了一天，肥柱山仍然飘扬着战士们用鲜血染红的战旗。
天黑了，不惯夜战的日军在山下就地宿营，继续包围陆房。他们在周围大小路口点起火堆，哨兵牵着军犬四处巡逻。只有东南方的一条大路没有火堆，漆黑一片。
686团的指战员们在山顶上也看到了，敌人在东南角的大路附近没有岗峭。
“你看，那边没有火堆，”张团长打破了沉软，指着东南角对政委刘西元说。
“圈套！准是圈套！”刘西元想了一下说。
“对！我也是这样想的。”张团长接着说：“敌人企图让我们从这条路走，好中它的埋伏。”
话声未了，师部又来了电话，询问他们找到突围的道路没有。这是当晚第三次来电话，可是686团派出去的几个侦察员都还没回来。正等得着急时，一个侦察员跑回来了，但带回来的是“北面的路口全被把住了”的消息，接着，侦察参谋也赶来报告：“所有的制高点和沟口都有鬼子埋伏……”
我军人员少，弹药缺，硬拼突围损失太大。最后，找来了一位熟知陆房地形的当地老百姓。这位宋大爷知道由西南方的老鹰嘴往上、有一条隐秘的小路可通山外，但西南有火堆和敌哨兵。686团选择了从此突围。
战士们埋藏了笨重物资。把容易发出声响的物品用布条包扎好，骑兵则用棉布包裹马蹄。有的战士还跳一跳，试试洋镐和手榴弹会不会碰出声音。
半夜，由宋大爷带路、政委刘西元和1营走前，师直属队居中，团长张仁初带特务连在后面掩护。全体人马成一路纵队摸黑出发了。
因看不清沟坡路坎，大家深一脚浅一脚地走着。不时有人摔倒，但没有人哼一声。后面的人紧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，不知谁被山沟里横着的敌人的尸体绊倒了，发出了声响。“答累格？答累格？”(哪一个？)大家没人吱声。敌人“叭叭”开了两枪，子弹擦着战士们头皮飞过。接着，“轰”的一声，不知前面谁回了敌人一个手榴弹。这下酣睡的敌人醒了，“哇啦哇啦”的喊叫声，军犬的狂吠声，枪声，响成一团……
“往后传！跟上！”刘西元带着战士们一口气爬过了山崖口，走出了山沟。
这时，炮弹爆炸的闪光映红了肥柱山岭，日军以为我军主力还被困在山上，不断地向那里炮击。686团的指挥员们松了一口气、带着大部队穿过开阔地，钻进一望无际的麦地，向汉河疾驰而去。
第二天拂晓，日军还在对空空如也的陆房发起总攻。用炮火猛轰之后，日军小心翼翼地到山上四处搜索，徒劳一场。他们做梦也没想到，我军已到达了东平县东面的无盐村，正在向中央发报：115师和686团已胜利突围。
陆房之战，日军自己承认总共伤亡1200人，其中包括一名大佐在内的50名军官。但日军却在报纸上吹嘘，他们取得了消灭1万多人的赫赫战果。我军被围部队加地方干部总共才3000人，实际伤亡360人。
在陆房战斗中，我八路军浴血奋战的大无畏精神振奋了全国。蒋介石也打电报给朱德、彭德怀，表示“殊堪嘉慰”。
第115师进军山东，本属“先斩后奏”。他们以陆房的英勇战绩，使国民党不得不承认了八路军第115师在山东的合法地位。
由于陆房之战是在我军没有准备的被动情况下进行的，虽然成功地突围了，却是险中取胜，而且也损失了不少辎重骡马，部队也有不少伤亡，因此115师部分指战员对指挥这次战斗的师长陈光颇有争议。
陈光是湖南宜章人，1927年入党。次年随朱德领导的起义军上井冈山。曾任红1军团代理军团长等职。他骁勇善战，负过十次伤，曾带一个连在敌人重重包围之中救出林彪。抗战爆发后，任115师343旅旅长。在平型关战斗中，他是前线的指挥员，他文化水平不高，但十分机敏，在枪林弹雨中由一个普通农民锻炼成为红军的优秀指挥员。
在无盐村召开的115师领导干部会议上，罗荣桓强调，战后的主要问题是正确地总结经验，进一步鼓舞士气，而不应埋怨指责，他列举了敌我伤亡数字后说，我军在敌重围下顽强战斗，成功突围，保存了自己，消灭了敌人，这是一个很大的胜利。我们刚刚从山区来到平原，辎重太多是个累赘。至于丢掉了一点家当，将来建立了巩固的根据地，还可以重新建设起来。他的话使大家受到很大的鼓舞，陈光的情绪也有了明显的好转。
陆房战斗后的一天，罗荣桓、陈光把运西的杨勇、在泰西的各部队负责人以及鲁西区党委成员召集起来，研究下一步的行动方案。
“敌人发动9路围攻之前，宁阳没有这么多的日军吧？”罗荣桓向在宁阳附近活动的津浦支队队长孙继先问道。他得到孙肯定的答复后，接着说：“这就说明，敌人从各地集合起来的队伍并没有解散，随时可能卷土重来。”
“你看应该怎么办？”他又问杨勇。
“我们的部队不能挤在一起。”杨勇回答。
“对！这就是陆房战斗给我们的一个教训。目前在平原地区不宜于大部队集中行动、需要分散。要像渔夫一样，把网撒开。”他向孙继先说道：“你们津浦支队要浩浩荡荡地往东走，把敌人引到铁路边上去！”
按照罗荣桓的安排，津浦支队白天在公路上行军、遇上敌人边打边撤，把一部分敌人牵到铁路边上，然后迅速摆脱了敌人，转到了铁路以东。
津浦支队出发后，留在晋东南的师后方留守处及师教导大队也到了泰西。罗荣桓又命令参谋处长王秉璋和政治部副主任黄励率领师部机关和直属队。包括刚从晋东南过来的天部分人员，仍以东进支队的名义到津浦路东，统一指挥115师己到路东的各个部队。在此之前，师部已派了从冀鲁边调来整训的第七团和军政干校、后方医院及供给部部分人员到津浦路东。
5月4日，中共北方局通知，根据中央书记处决定，组织八路军第一纵队，统一指挥黄河以北山东和江苏境内及冀鲁边区的八路军各部队。徐向前为司令员，朱瑞为政委。不久成立了山东军政委员会，由朱瑞、徐向前、郭洪涛、陈光、罗荣桓、张经武、黎玉红成。朱瑞为书记。
由于686团在几次战斗中伤亡较大，在师部机关东进后，罗荣渔安排他们到东平湖一带进行休整补充。于是在陈光、罗荣桓身旁就只剩下了一个百余人的精干机关和五个连的警卫部队了。他们是2连、4连和骑兵连，没有随师部到津浦路东。
当时，115师部队除肖华纵队在冀鲁边以外，绝大部分仍在鲁西；运西区有杨勇的独立团，泰西区有第686团和已归第115师指挥的山东纵队第六支队，湖西区有685团。运西、湖西、泰西，这三个地区在津浦路以西，按“品”字形摆开，好比是在山东西部这块棋盘上布下的几着棋子。如欲将其联成一片，还有待于巩固并问陇海路南、津浦路东发展。罗荣桓和陈光仍然留在鲁西创建这几块根据地。
五月下旬，中央指示，苏鲁豫支队(685团)继续分兵到徐州东南。为此要跨越陇海、津浦两条铁路，任务十分艰巨。6月初，八路军总部来电明确指示：“685团应归还115师建制，直属陈、罗指挥。”陈光同罗荣桓商量后，决定亲自到湖西去，指挥685团向徐州东南挺进。
陈光带一个警卫排走后，罗荣恒身边的人更少了。杨勇建议他转移到运西去。
罗荣恒到达运西后，指示杨勇向对八路军搞摩擦的国民党顽固派卢翼之和齐子修进行回击，迫使卢翼之的残部西逃荷泽，然后又击溃伸入梁山腹地的齐子修，将齐赶到黄河以北的在平、博平一带。