下午，华野第1纵队攻占莱芜以西、以南诸村落，第6纵队击败了由青石桥南援口镇的一部国军。1947年2月20日至23日下午5时许，粟裕指挥华东野战军发起莱芜战役，国军李仙洲兵团一个绥靖区指挥所、2个军、7个师，共6万余人被歼，李仙洲亦被俘，仅第73军军长韩浚率千余人逃脱，之后也被解放军俘虏。国军陷入了解放军的包围，王耀武指示李仙洲突围。2月22日下午，国军一部做试探性突围；次日国军即发动大举突围，解放军随即占领莱芜，并截断了国军北撤的道路。同时，解放军埋伏在国军两翼的军队对行进中的国军发起勐攻。五万多国