1947年5月，在山东战场，解放军华东野战军集中10余万部队，将国军王牌部队整编74师围困在孟良崮地区，展开了猛烈围歼。这是一场惊心动魄的大决斗，华野部队冒着巨大风险要百万军中取上将首级，胜则大胜，败则大败。
国军74师经过抗战艰苦考验，打出了威风，打出了名气，官兵素质佳，整体战斗力很强。该师师长张灵甫更是一员悍将，指挥部队退上孟良崮后，花大力气构筑了工事。孟良崮是石头山，质地坚硬，没法像在土山上那样开掘工事。而且解放军包围攻击速度很快，74师也没有充裕时间完成工事防御。
然而该师官兵不愧为久经沙场，经验丰富，有条不紊进行作业。他们利用孟良崮各山头的自然地形选择有利的位置，借助悬崖峭壁、山体凹处、石峰石柱等山体结构，用堆砌、爆破等手段垒石作业，用一晚上就筑起了很多简易堡垒。对于上山的便利通道，该师士兵还用很多大石块将之堵上，以增加攻山的困难。
在阵地防御上，74师设置两线防御，其中一线是外围山头，部署了少量部队，起到警戒和迟滞作用。二线阵地以孟良崮主峰及几个山头为核心，从山腰到山顶建立了纵深梯次分布的阵地，均以一定兵力防守。预备队则配置于高地反斜面，利用山洞和石棚等为隐蔽，防备炮火，随时准备投入反击。
在火力配系上，严密组织了三层交叉火力，接近山顶部署了迫击炮、山炮和重机枪，形成远射火力；山顶至山腰中间，部署了轻机枪和小炮、掷弹筒、火箭筒，形成中程火力；山腰部署了冲锋枪、步枪和手榴弹等火器，形成近战火力。每层火力均自成体系，独立交叉，控制自己射程内的战场。后一层又能超越前层和利用间隙射击，起到补充和支援作用。
74师的火力布防果然严密老辣，几乎不留死角地覆盖了孟良崮各主要阵地。该师装备有美械和国械混编的各种武器，像美械重机枪、冲锋枪、火箭筒，国械步枪、轻机枪、小炮等，有效平衡了火力与后勤的关系。不过，由于这次74师进入鲁中山区作战，交通不便，重炮兵和战车等兵器无法跟进，只好留在后方，这就严重削弱了该师的战斗力。
解放军对孟良崮发动总攻后，战斗立即打成了白热化。双方对每一个山头和突出部都进行了反复争夺，你打过来，我打过去，多次不顾伤亡发起冲锋，几经拉锯，直至短兵相接，刺刀见红。孟良崮地区杀声震天，浓烟滚滚，弹雨如注，血流成溪，真是罕见厮杀鬼神惊！
解放军猛攻两夜一天，付出了较大代价，虽然夺取部分阵地，但仍受阻于敌核心阵地前。眼看时间一分一秒过去，外围的敌人援军越逼越紧，战场形势已到了千钧一发之际。此时，华野首长命令将炮兵纵队和各步兵纵队的火炮全部投入战斗，以缴获于敌人手中的几十门美制105毫米榴弹炮、75毫米野炮组成强大压制炮群，以步兵掌握的山炮、迫击炮、步兵炮和战防炮为随伴炮火，分层发射，远近结合，猛烈打击据守在孟良崮上的敌人。
大炮兵一发威，形势顿时改观。74师的外围阵地大部丢失，几万人马拥挤在以主峰为核心的几个山头上，队形非常密集，而掩体却不够用。解放军发射时根本不用瞄准，炮弹打上去就能伤及一大片，而崩起的碎石乱飞更是加大了国军的伤亡。只见孟良崮上到处火光闪闪，散碎石块和人尸马体四下飞溅，守军无法抵挡如此猛烈的炮火，人皆嘶叫，马惊乱跑，陷于极为悲惨的境地。
就这样，在解放军大炮兵的排山倒海攻击下，不到3天时间，张灵甫和他的74师就被全歼于孟良崮地区，创造了一个震动全国的战争大新闻。