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1947年3月，蒋介石集中兵力对陕北解放区和山东解放区实施重点进攻，企图先占领陕北和山东，再占领华北和东北，进而占领全中国。在山东战场，集重兵40余万，由顾祝同坐阵徐州指挥，分别由汤恩伯、王敬久、欧震组成3个机动兵团，沿临沂至泰安一线，齐头北进，企图一举歼灭华东野战军主力于沂蒙山区。为粉碎国民党军对山东解放区的重点进攻，陈毅、粟裕精心布阵，开始与之斗智斗勇。当时，进攻山东解放区的国民党军各部相当集中，为避免在进攻中被分割歼灭，采取了“密集靠拢，加强维系，稳扎稳打，逐步推进”的方针。
为了调动国民党军队，迫使其分开，以便在运动战中将其各个击破，在1947年4月初到5月初这一个多月的时间里，粟裕先后制定了5次调动国军的计划，指挥部队时南时北，忽东忽西，诱使其往返行军里程达1000公里以上，极大地消耗、迷惑了国民党军，终于导致第一兵团汤恩伯判断失误，认为陈毅、粟裕在他们强大军队的连续挤压下，已变得惊慌失措，不敢应战。于是，命令所辖各部发动全线进攻，以74师为主要突击力量，由淮阴出涟水，进入鲁南之临沂，担任开路先锋，向蒙阴进攻。为保证74师行动安全，汤恩伯还把黄百韬整编第25师、李天霞整编第83师置其左右，翼护其行。74师很快就占领了郯城、新泰、蒙阴，于5月11日从垛庄占领黄鹿寨、三角山、杨家寨、孟良崮，前锋直指华东野战军指挥部所在地坦埠。由于国民党军队拟对华东野战军实施中央突破，担当中路主攻的74师态势势必稍形突出，这样就将原来在一条线上齐头并进的整编第25师、整编第83师稍微落在了后面，为华野围歼74师造成了有利战机，但在战役发起前此两翼部队距74师皆不到10公里。
