1941年11月，侵华日军调集其第十军团主力和第二十二师团3个混成旅团以及伪军53000余人，由日军侵华总司令畑俊六坐镇临沂督战，日军山东管区司令土桥中将指挥，对我沂蒙抗日根据地发动了“铁壁合围”式的大“扫荡”。
1941年11月29日，抗大一分校移驻费东县大青山西侧的胡家庄、大古台一带（今属费县薛庄镇）。当日，一一五师、山东纵队发起绿云山战斗，为免受损失，中共山东分局、山东省战工会、八路军一一五师、山东纵队等后方机关也相继转移到大青山地区。敌人得知这一情报后，连夜调集重兵，以一个混成旅团的兵力合围大青山，此时陷于敌人包围圈的我方人员中，大都是非战斗人员，所配武器数量少，质量差。只有抗大一分校第五大队是有武装的学员队。在抗大一分校校长周纯全的指挥下，首先抢占制高点，以阻击敌人，掩护领导机关和非武装人员突围。
突围中，遭受了重大损失。山东省战工会副主任兼秘书长陈明、国际友人汉斯·希伯、一一五师敌军工作部部长王立人、抗大一分校二大队政委刘惠东、蒙山支队政委刘涛等近千人壮烈牺牲。被国务院原副总理谷牧称为：“北有平型关、南有大青山”。
1997年11月30日，中共临沂市委、临沂市人民政府和费县县委、费县人民政府在大青山的西北，公路东侧的李行沟建立了“大青山胜利突围纪念碑”，并建碑亭一座。碑高19.41米，正面镌刻“大青山胜利突围纪念碑”，碑阴碑文记载着大青山胜利突围战战斗的经过，以供游人瞻仰和凭吊。
中共领导的华北敌后抗日根据地的发展，引起了日本侵略者的高度重视。日本侵华军总司令部制定“华北治安战施策大纲”，并下达了1941年度的《肃正建设计划》，决心把华北变成第二个“满洲国”，从而掠夺资源，腾出兵力，准备发动太平洋战争。在军事上，日军由华中向华北增兵，对各主要抗日根据地实施“铁壁合围”大“扫荡”。在山东，从1941年初开始，日军先后“扫荡”了鲁西、湖西、鲁南、冀鲁边、清河、胶东、鲁中泰山区及冀鲁豫边，重点为平原地带的鲁西、湖西、冀鲁边、冀鲁豫边。从下半年开始，日军将“扫荡”重心转入山区抗日根据地。
沂蒙山区作为山东抗日根据地的指挥中心，是八路军第一一五师师部和中共山东分局、山东省战工会、山东纵队指挥部的驻地。因此，这里成了日军“铁壁合围”的重点。1941年9月中旬至10月上旬，日军先“扫荡”了沂蒙山区周围的鲁中泰山区和鲁南郯城、马头地区。之后，日军调集5.3万余兵力，以多路多梯队的分进合击，形成对沂蒙山区的“铁壁合围”。日本侵华军总司令畑俊六亲自到临沂、汤头坐镇指挥。其部署是：以第三十二师团及独立混成第十旅团主力，配置于沂水、莒县；以第十七师团主力、第十三师团一部配置在临沂，从而对沂蒙构成合围态势。日军“扫荡”矛头直指沂水、蒙阴、费县、临沂之间纵横六七十公里的地区。与此同时，日军小股部队出扰费县西北，空袭莒南十字路、大店，以迷惑我军，使我军摸不清其真实意图。
此时，八路军第一一五师师部、中共山东分局、山东省战工会和分局党校驻沂南县南部的留田；山东纵队指挥部驻沂南西北的马牧池；山纵第一旅除第三团在天宝山区外，其余在沂水至蒙阴公路以北；抗大一分校在蒙山以西；山纵蒙山支队在蒙山以东。在鲁中附近活动的八路军部队有滨海南部的第一一五师教二旅和滨海北部的山纵第二旅。
日军的这次“铁壁合围”开始于1941年11月2日。4日，敌人分头合围八路军山东纵队指挥部驻地马牧池及大崮山。在大崮山保卫战中，山东纵队第四旅大崮独立团林参谋长等众多指战员牺牲，山东分局书记朱瑞爱人、省参议会参议员陈若克不幸负伤被捕，被押到沂水城杀害。同日黄昏，敌人两万多人分11路合围驻留田的第一一五师师部、山东分局机关，罗荣桓政委巧妙带领机关人员突出敌人合围，使山东党政军领导机关避免了一次重大损失。7日，第一一五师特务营在石岚设伏，一举击毙日军300余人。
从11月12日起，日军除以少量兵力控制于机动位置、寻找我主力作战外，将主力集结于沂蒙基本区，安据点、修公路，反复进行“清剿”，每“清剿”一地，即挨户搜查根据地党政干部、失散人员和伤病员，以“宣抚班”进行欺骗宣传和伪化活动，并在我军常驻村庄，实施大规模野蛮的烧光、杀光、抢光政策。仅山东纵队指挥部驻地马牧池一村，即遭敌纵火3次，所有房屋全部化为灰烬。沂南130户人家的南寨村，亦被付之一炬，青壮年被抓走80余人。日伪军还大批捕捉壮丁，赶修临时公路，以分割封锁根据地，限制抗日军民的活动，为其长期控制沂蒙做准备。敌人的残酷压迫，使根据地陷入混乱状态，我部分地方武装和基层政权瓦解，大部分村庄的自卫团与游击小组被打散。
为了粉碎敌人的“清剿”，保卫根据地，第一一五师一面命令在滨海的教导第二旅、山东纵队第二旅主力，破袭敌人公路，配合基本区反“清剿”，一面命令进入基本区的山东纵队第二旅第三营、抗大一分校、蒙山支队等部，狠狠打击敌人。同时，立即抽调大批干部组成工作组，分赴各地领导群众开展游击战。
山东分局、第一一五师等领导机关进至东西蒙山之间的大谷台。11月17日午后，敌人空中侦察发现后，即对大谷台进行合击。我领导机关遂于当日黄昏东越临沂至蒙阴公路进入北村。200多日军在特种部队和伪军配合下，尾追第一一五师师部、山东分局机关，进占沂南县孙祖以北的绿云山、萧家坪、狼窝子，并在绿云山建立了据点。这里位于沂蒙中心区，不把它拔除，将对根据地形成威胁。罗荣桓政委、陈光代师长决定趁敌立足未稳，率领师特务营、山东纵队第二旅第四团第三营及沂（南）临（沂）边联县独立营攻击该据点。11月28日晚，绿云山战斗打响，我军攻进村子，给敌以杀伤。29日拂晓，我军撤出战斗监视敌人。为了集中精力作战，防止机关受损失，罗荣桓等首长指示，由师部第五科科长袁仲贤带领师部及直属队人员，省战工会副主任兼秘书长陈明带领山东分局、省战工会、省群团组织、报社、医院、被服厂、银行等人员约2000人，于29日夜向临沂至蒙阴公路西侧的大青山转移，待部队结束战斗后再会合。据29日白天进驻大青山的抗大一分校报告，那里没有敌情。
畑俊六在沂蒙的崇山峻岭中如疯狗般追击第一一五师、山东纵队主力，可是回回落空，于是改变战术，令一部继续追寻对手，而以一个混成旅团5000多人秘密进入大青山四周，布置了一个合击圈——他要“守株待兔”，消灭进入这一带的八路军部队和机关。这一严重敌情，抗大一分校没有发现。
抗大一分校有第二、第三、第五、特科4个大队，1个女生队，加上校部机关，共3000多人。第二大队为建国大队，学员是山东各根据地县区乡政权干部，战斗经验不足；第三、第五大队是军事大队，学员由第一一五师和山东纵队营连排级干部组成，战斗经验丰富，但他们大部分赤手空拳，仅有几百条破旧步枪，还没有刺刀，弹药也不足。一分校规模庞大、人员众多，驻在胡家庄、杨家庄、大谷台、李行沟、梧桐沟等十几个村子，绵延十几里。校部驻胡家庄、大谷台。11月 30日晨，东北山口突然响起急促的枪声，接着第五大队军士哨岗位升起报警的烽烟；东南方向也响起隆隆的重炮声。学员们从熟悉的三八式步枪特有的“叭勾”声和炮声判断，遇上日军主力是无疑了。
就在这时，侦察员向一分校司令部报告：“经界湖、坦埠、桃墟向岱崮方向围击我们的三路敌人，每路是一个联队，共 5000多人，现在转回头向这里奔袭过来。坦埠一路已和我黄草关的一个营打响了。”周纯全校长当即命令紧急集合，抢占最近的制高点大青山。
大青山海拔686米，当时属费东县薛庄区，今属费县薛庄镇，主峰在今沂南、费县、蒙阴交界处。当时，日军一个中队携九二步兵炮一门，已抢占了大青山一号高地，并向我前哨连急袭。担负警卫全校重任的第五大队，遂向第二、第三号高地扑去。大队长陈华堂、政委李振邦都是久经沙场的老红军干部，他们是在没有接到校首长命令的情况下，“机断专行”抢占制高点的。日军系主力山岳部队，自然知道抢占制高点的重要性，也拼命向二、三号高地冲去。敌我双方在突发的战斗中，都按通常的军事原则，争先展开兵力，争先抢占要点。第五大队先敌一步的“机断专行”，为我机关人员突围，争得了极其宝贵的时间。
当一分校各路人马飞跑着冲向全校紧急集合场时，二号高地上的争夺战正猛烈地进行着，枪炮声、喊杀声撕肺裂胆，惊人心弦。周校长知道，二号高地若失守，三号高地即成为决定全校人员生死存亡的唯一屏障。他严肃地命令参谋郝云虹：“速去五大队，告诉陈华堂，要死守三号高地！没我的命令不准撤离！”二号高地几经争夺，失而复得，又得而复失，危险正步步逼近。周纯全和政委李培南密切观察着周围战况，急速考虑着怎样才能率领隐蔽于大青山主峰下坳谷里的3000多人突出日军重围，这可是山东抗日根据地的精华啊！
就在这紧急时刻，第一一五师和山东党政领导机关、直属队又拥进抗大一分校驻地。与此同时，整个战场情势也骤然加快了节奏，四面八方的枪炮声越响越密、越响越近：从东南大青山后呼啸飞至的炮弹，预示着青驼寺出动之敌，正抢攀大青山主峰，而我军在主峰上没有任何防御力量，唯一制约敌人的只不过是山岩陡峭的地形；西南方向枪炮声，证实方城、石岚出动之敌已紧扼西南山口咽喉；北面强大的敌人正疯狂向南滚进压缩；其他方向围拢上来的敌人已临近直射距离；而二号高地已丢掉，日军正集中兵力火力向三号高地发起集团性连续进攻，敌人得意的嚎叫声一浪高过一浪。第五大队经反复拼杀，伤亡惨重，少得可怜的子弹、手榴弹也将消耗殆尽。学员们虽然英勇顽强，决心人在阵地在，但弹药打光、人员都牺牲了，还谈什么坚守？待援更是没有希望。如果三号高地再失守，那就意味着6000余人的非武装集团，将被敌人聚歼于无遮无掩的山坡上、沙滩上！
此时，第一一五师指挥所跟随代师长陈光、政委罗荣桓去打绿云山，作为二梯队的师政治部大部人员已转移到滨海，师直机关尚有司令部第三、第四、第五科和机要科，政治部组织部人员，供给处人员，通讯营等。袁仲贤马上通知师直各单位人员向东南方向的上、下石盘转移。同时组织部分队伍由北面冲向大青山顶，准备与抗大一分校守卫人员会合，掩护机关、学校突围。这时，大青山东梁上来了股日军，第一一五师队伍即就地阻击，敌人向北攻了一阵攻不动，即转兵向西。师直机关人员大部到达上、下石盘，但是师政治部敌工部长王立人牺牲，保卫科李科长于战斗中负伤，为不当俘虏而自杀。
大青山战场形势万分危急！抗大一分校校长周纯全果断地提出向西蒙山突围，李培南政委表示赞成，接着，周纯全命令：“阎捷三副部长带警卫连开路！”这时，山东分局警卫连奉命赶来，归阎捷三指挥。阎说：“太好了！两个连成并列纵队，跟我来！”
三号高地来人向周校长报告：“敌人猛攻，我们伤亡很大，子弹都打光了，请求增援！”周校长严厉地说：“对你们大队长说，无力增援，三号高地要死拼，人与阵地共存亡！我马上就去！”人们心里都明白：三号高地哪怕是多守一分一秒，也是对干部集团的突围多一分安全保障。周校长说完，大步流星地向三号高地冲去！
突围人员通过一条沙河。四面的日军居高临下，凭借有利地形和猛烈火力向我射击，敌机也反复俯冲扫射，许多战友倒了下去，鲜血染红了草坡，染红了白沙。炮火轰鸣，弹飞如雨，在这生死关头，互不认识的人冒死停下飞跑的脚步，抢救负伤的战友。突然，二号高地上敌火力减弱，接着又传来密集的手榴弹爆炸声。原来，第五大队幸存的指战员眼见突围人员遭敌猛袭，一批批地倒下去，即不顾重大伤亡，硬是支撑着，继续用自己的鲜血和生命，向敌人发起全面冲击。敌人慌忙接战，因而对突围人群威胁最大方向上的敌人火力骤然减弱了。
向西山脚突围的人群急速行进，警卫连以排枪开路，一分校参谋郝云虹在西山脚下拦截每一个带枪的战友，临时指定班长，依托有利地形断后。扼守西山山麓咽喉要地的日军和伪军刘黑七部居高临下，如蝗的子弹泻进赤手空拳的人群。但我军除了前进别无他途，狭路相逢勇者胜，冲！坚决冲出去！
没有枪用石块，用牙咬，用血肉之躯杀开一条活路！就在突围人员“破釜沉舟”与敌人血拼的时候，奇迹出现了：成群结队的全副武装的日伪军，看到汹涌澎湃、勇猛冲击的人潮，认为是二、三号高地上血战半日的英雄们下山，他们被这火山爆发黄河决堤般的洪流，被这无惧无畏的场面惊呆了，竟飞速撤离阵地，向西南方向溃逃。
真是天无绝人之路，原来分析必定要付出沉重代价的突围，没想到出现了完全出乎意料的机会，阎捷三当即率警卫连占领西山，掩护滚滚向西的突围人流。
西山为我控制，三号高地上的激战和日军争夺突围通路的混战，更激烈地交织在一起。周纯全到达山头时，高地战斗已进入恶战状态。第五大队第二、第三中队近300人，基本上都壮烈牺牲在阵地上了。
第二中队在蔡庄战斗中已伤亡27人。大青山战斗一打响，他们就在西面梧桐沟阻击封锁沟口的日军。指导员程克带一个区队40人，坚守梧桐沟北一小山头，强阻从北面进攻的敌人。此山高356米，山前向西是梧桐沟，山后向西是李行沟，我军西撤必经山下，守住阵地，就能使突围人员脱离险境。当突围人员西去时，他们仅剩的10余人边打边撤，退到李行沟西北角一农户院内，子弹、手榴弹全部打光了，就用石块还击。日军见他们人少，又没了弹药，即从四面包抄上来要捉活的。日军逼近了，程克突然大吼一声，猛跳过去抱住一个敌人，一口咬掉敌人的耳朵。突然，一日军端着刺刀向他后背刺去，程克英勇牺牲。其他学员也同敌人撕打成堆，最后全部牺牲。事后我军打扫战场时，一位在旁边目睹这一悲惨场景的老大娘，指着程克的遗体说：“这位留长发的同志真有种，连鬼子都说他是好样的！”他们这个区队最后剩下的5名学员，坚守一间草房。日军用火焰喷射器攻击房子，霎时烈焰腾空，吞噬了5名英雄学员的生命。
第五大队第五中队中队长邱则民、副中队长汤世惠带一个区队，在大顶山北阻击向西进攻的敌人。他们凭借有利地形打退敌人多次冲锋。机枪手牺牲了，邱则敏抱起机枪猛扫敌群，子弹打光后，他砸碎机枪，用手榴弹、石块同敌人拼杀。最后，他们陷入日军重重包围，除被打断腿的区队长温攸兴在尸体堆里幸存下来外，其余全部牺牲。
第二大队学员虽都是地方干部，也参加了阻敌战斗，并打得勇猛顽强，杀伤许多敌人。该大队政委、红军干部刘惠东，在向校首长汇报战况返回途中负重伤。他等敌人逼近后投掷手榴弹，用最后一颗子弹自杀。大队政治教员唐国琼是归国华侨，抗战开始后，他抛弃富裕的家庭生活，从广东奔赴延安追求革命理想。战斗中负伤被俘，敌人用铁丝把他捆起，浇上汽油活活烧死。
血阳西斜时，三号高地失守。占领山头之敌，看着满山的尸体，又发现顽强抗击他们主力兵团的八路军如此之少，武器如此之差，认为受了奇耻大辱。当见我大队人马突围西去，他们像输红了眼的赌徒，凭借优良的武器和优势兵力，嚎叫着蜂拥而上，“围剿”、杀害所有活着的对手。我掩护人员少，阻不住敌人，日军步兵、骑兵一齐闯入人群，以长短枪、马刀、手榴弹对我机关人员进行惨无人道的屠杀……一时间，整个战场血肉横飞，惨不忍睹。
来山东帮助中国人民抗战的国际友人——波兰籍德国共产党员、美国《太平洋事务》月刊记者、作家汉斯·希伯，也同日军英勇拼杀。他的翻译和两个警卫员都牺牲了。他在五道沟一巨石后向敌人射击，
最后饮弹身亡。据当年收拾烈士遗体的同志回忆，希伯遗体上弹痕累累，手里仍紧握着枪。
省战工会副主任兼秘书长陈明带领部分人员，突出日军重围，转移到大谷台，
不幸复遭日军合击，他们又向望海楼方向突围。敌人火力密集交叉，战场成了一片火海。他们几乎无不挂彩，女同志、炊事员、饲养员也不避枪弹，同日军扭打成堆。陈明的4名跟随人员已牺牲了3个，只剩下18岁的警卫员吴开玉。他俩冲到东西蒙山之间的大沙河沟崖上时，遭敌重机枪火力封锁，陈明双腿被打断。他对小吴说：“你快跑开，活一个是一个，反正我不能跑了！”小吴坚决不同意独自离开。陈明用枪指着他，威严地命令他快跑。小吴眼含热泪逃出。日军密密麻麻地围拢上来，陈明连发3枪击毙3名日军，然后用最后一颗子弹对准自己开了枪……
傍晚时分，我突出去的人员经紫荆关以南登上西蒙山。据说，奉命封锁这条通道的石岚日军来迟了，我机关人员才得以从这狭小的缝隙突围出去。陈光、罗荣桓得报，急派攻打绿云山的部队飞速赶赴大青山，但他们到达时，大青山突围战斗已经结束了！
血战后的大青山战场，我军政人员、学员的尸体满山遍野，目不忍睹。主战场李行沟牺牲600多人，梧桐沟牺牲200多人，东边第二大队战场和散在各处牺牲的近200人。蒙费大队董振堂大队长打扫战场时，发现了一分校女生队一部遇难的悲壮场面。女生队多是姑娘，她们向山下撤离时，被日军堵在梧桐沟东崖，只好退守3间孤零零的西屋抵抗。成群的日军包抄上来，他们要抓活的！女生队除了队长、指导员有手枪外，每人仅有两枚自造无把小手榴弹，就凭着这点武器，她们打退敌人一次又一次进攻，使敌人无法靠前。最后，日军架起机枪向门窗扫射，并向屋内投掷手榴弹。不一会，屋内即无声无息了。屋门外几米处全是血水，屋内积血没过鞋面，董振堂只好垫上厚厚的一层沙土进去清理烈士遗体。但遗体没有一具是完整的，屋顶、四面墙壁和地上，到处都是烈士的鲜血、零碎皮肉和毛发！我军民虽然大部突出重围，但损失极为惨重。一是阵亡近千人，尤其是牺牲了众多的领导干部。牺牲人员中除了省战工会副主任兼秘书长陈明、国际友人汉斯·希伯、一一五师敌军工作部部长王立人外，还有省妇联执委兼姊妹剧团指导员甄磊、省抗协宣传部长赵冰谷、抗大第一分校第二大队政委刘惠东、鲁中军区直属第三团政委刘清等。山东分局组织部长李林负重伤。省战工会副主任李澄之、山东公学校长朱蓂阶等一批干部负伤后被俘，其中绝大部分被杀害。李澄之被押往日本，受尽磨难，1943年春才回到解放区。二是为了掩护机关人员突围，抗大有300多名学员牺牲，这些学员都是营连排级干部。抗战时期，山东八路军牺牲的干部战士之比约为1：5，而大青山一次即牺牲如此多的干部，其损失之大可想而知。
日军合围大青山后不久，又对蒙山进行了第二次合围，以多路纵队进行“梳篦”式搜山，没有一条山沟不搜，没有一座山头不到。在火红峪养伤的省姊妹剧团团长、省战工会副主任陈明夫人辛锐牺牲。1941年12月4日，日军合击蒙阴县东部艾山前栗村的山东纵队第二旅第四团第二营第九、第十两连。他们与日军反复肉搏，杀伤敌人300多人，但他们除4人突围、4人受伤被群众救出外，其余164人全部牺牲。同日，日军合击大青山附近费东县瓮城子村的第一一五师直属队一部、山纵蒙山支队、蒙山工委、费东县机关，蒙山支队政委刘涛、蒙山工委宣传部长陆干等一批人员牺牲。8日，日军合围平邑县苏家崮，山东纵队第一旅第三团为掩护山东分局党校转移，团政治部主任陈晓峰等近200人牺牲。10日晚，刚由滨海回到沂蒙的山东纵队指挥部，由沂南岸堤以北向上高湖转移，途中遭到敌人反复合击，纵队宣传部长刘子超等22名干部、战士牺牲。
在反“扫荡”期间，日军追捕一负重伤的八路军战士，沂南县横河村聋哑妇女明德英机智地把这位伤员掩藏好，并用自己的乳汁将他救活。之后，她为伤员治疗伤口，送水送饭，使这个伤员很快康复归队。由此，明德英成为“沂蒙红嫂”的代表人物。为了纪念大青山突围战斗及在这次战斗中牺牲的烈士，1944年，费东县抗日民主政府在东梭庄建立了大青山革命烈士陵园。