蒙阴城是日军在沂蒙山区的中心据点。为了坚决拔除楔入我泰山和沂蒙山区的这一颗钉子,鲁中军区决定用4个主力团和一部分地方武装发起蒙阴战役,用强攻战法收复蒙阴城。

鲁中军区命令,于1945年3月8日对蒙阴城发起总攻。一团担任主攻,负责消灭城内日伪军;四团负责阻击由新泰来援的日军;九团和蒙阴独立营负责消灭蒙阴城周围据点的伪军;十一团配合一团攻打城东门和南门。

一团根据蒙阴城内的伪军情况,准备了两个攻城方案:一是利用城内的伪军关系,选两位有战斗经验,勇敢机智沉着的同志,潜入城里用炸药炸毁西门,部队由西门进攻,直接攻击日寇的据点。这个方案如成功,可减少攻城的伤亡;二是用强攻战法攻入城内消灭日伪军。一团的作战任务是:一营攻下西门,消灭城内日军 ;三营由东关攻进城内消灭全部伪军;二营作预备队,派小部兵力由北关佯攻。

3月8日,部队首长派曹世范、曹凤洲两人将30公斤的炸药密运进县城内,按预定计划于当晚10时40分在城西门起爆。但情况有变,攻城部队未能及时赶到,敌人封锁了爆炸口。城东攻城部队经激烈战斗,冲入东关,占领了敌人外围的八蜡庙碉堡,并从东、东北、东南3个方向县城内猛攻。这时乔贞言策反伪军宋学兰部全部起义。经一夜激战,全歼城四关的伪军,将敌人压缩在城内小围子里。

9日上午,新泰日军100余人,分两路向县城增援。一路日军乘两辆汽车沿新蒙公路开来,12时行至墩台附近,受到一团二营的阻击。战至次日晨,四团二营前来增援,三面冲入敌阵,将援敌全歼。另一路增援之敌60人,沿东都、汶南向东开来,9日上午在汶南以东遭阻击部队伏击,狼狈逃回。

9日18时,攻城部队发起总攻,至10日凌晨4时,歼灭日军3个小队(有援敌2个小队)104人,其中击毙日军中队长山博茎及小队长吉泽安道人等。活捉日军9人,俘伪县长唐耘三,伪队长石绍武等956人,毙伤伪军255人,缴获汽车2辆,小炮11门,重机枪两挺,步枪981支,子弹1.3万发,同时解放县城周围店子、汶南等4个据点,使沦陷近6年之久的县城重回人民手中。