气炎热，官兵饥渴疲惫，士气低落。外围国军增援部队在蒋介石严令逼迫下，一再想给整编第七十四师解围，但受到华东野战军强力阻击，寸步难行。整编第八十三师李天霞不断发报电台假装已经在路上，而第五军邱清泉部受宋时轮第10纵队抵抗，迟迟未能攻入纵深；整编第二十五师黄百韬无法突破王必成6纵防线。李天霞虽与张近在咫尺，因素来有隙，只派出一个突击连作一下象征增援；黄百韬虽竭力支援，在解放军和地方武装强大阻击面前无能为力。5月15日拂晓前，华东野战军将整编第七十四师分割包围于孟良崮山区。是夜，华东野战军发起总攻，以强大炮火