镇之敌。
2月21日16时，第18师第53团由南门第16师部队的突破口进入，沿南野堵向东门攻击前进，将第52团迎入，经过5个钟头的激战，至夜21时攻占了小东门。
此时，第16师3个团由西向东并肩突击。敌人凭借既设阵地，拼死抵抗。我攻击部队与敌逐屋、逐街争夺，我占领房顶，敌人即在房内向房顶打枪；我在墙上挖洞前进，敌人即以密集火力封锁，并以燃烧弹焚烧房屋，不让我部队有掩身之地。
我指战员们冒着熊熊烈火，前仆后继，英勇拼杀，先后攻占了小东门至北门以西的全部街区，控制了口镇全部街区的三分之二，将敌人压缩到东北一隅。
21日白天，驻青石桥的敌军出动，增援口镇，吸引我军分散兵力。六纵17师在阻击的同时，坚决反击，激战一天，迫使敌军缩回青石桥。
敌第46师缩进莱芜城。华东野战军指挥部立即将第一、二、七纵队和第四、八纵队分别组成东西两个突击兵团，如敌固守莱芜，则从东、西两面实施强攻；如敌向北突围，则以第六纵队一部位于吐丝口以南坚决堵击，而以东、西两突击兵团合击突围之敌于莱芜、吐丝口之间地区。
第二部分：全军奋起反击 迎敌全面进攻围歼敌重兵集团（1）
李仙洲率两个军缩集于小小莱芜城，满城是兵，军心动荡，李仙洲束手无策。
王耀武认为固守莱芜极为不利，守莱芜的部队与其在莱芜被歼灭，不如经吐丝口镇撤至明水及其以南地区，东可以支援淄博矿区，西可以保卫济南，又可以解吐丝口镇之围。
王耀武下了北撤的决心后，命令李仙洲妥为研究经吐丝口镇北撤明水及其以南的部署，同时派绥区副参谋长罗幸理携带王耀武的信到南京向蒋介石报告情况与撤退的决定。
蒋介石看了王耀武给他的信以后，沉思半晌，对罗幸理说：“敌前撤退不利，既已下令北撤，应特别注意后尾及两侧的安全。”
蒋介石说完以后，带着不安的情绪匆忙地给王耀武写了一封信。信的大意是：
“罗副参谋长带来内情已收阅。敌前撤退如部署不周密，掌握不确实，就会受挫折。应作周密的部署，并派强有力的部队担任后尾及侧尾的掩护。固守吐丝口镇新编26师必须坚守原阵地，以作北撤部队的依托。我当严令王叔铭指挥空军集中力量轰炸扫射，竭力掩护部队转移。并祈上帝保佑北撤部队的安全和胜利。”
21晚，李仙洲接到王耀武的电令：着即将在莱芜的部队全部撤至明水及其以南地区集结待命。
李仙洲立即召集第73军军长韩浚、整编第46师师长韩练成、前方指挥所少将高级参谋王为霖、第2绥靖区司令部第二处少将处长陶富业商讨在当时的情况下，是否遵令撤退，如果决心撤退，如何撤法；如果决心不撤，应如何重新调整部署，粮食、弹药如何补充。
李仙洲当时是主张不撤退的，认为在解放军的重重包围之下，突围撤退，是很不利的。如果在临沂附近的解放军北来，而在临沂附近的国民党的军队必跟踪北来，仍可收到内外夹击之效。
但是其余人员都主张遵照命令即行撤退，尤其是王为霖竭力主张即刻撤退，并说这是责任问题，如果不撤退，胜利了没有功，如果失败了责任担不起。大家同意他这种主张，况且弹药粮食供应不易。
李仙洲只好无奈地说：“既是大家都主张遵令撤退我也不反对。那么就研究什么时候撤退及如何撤退。我认为既是决心撤退，宜快不宜迟，应立即开始行动。”
但韩浚主张22日早上开始，韩练成则坚决主张要到23日早开始，需要有一天的准备时间。
大家同意了韩练成的意见，又研究撤退的部署决定如下：按现在各部队的位置，分为两路：以第73军为左路，整编第46师为右路，前方指挥所随整编第46师行动。第73军的主力沿周家店、吐丝口镇通明水的大道前进，并派有力的部队为左侧卫，沿行进道路的左侧高地前进，行进时对左侧特别注意搜索警戒；在莱芜城北高地之一个团，担任本队的后卫，待主力通过吐丝口镇后，再沿该军主力行进路线跟进，该军到达明水及其以南胶济铁路南北地区集结待命。整编第46师的主力在第73军右边另一条路经孝义集到达吐丝口镇后，在第73军后跟进，至胶济铁路以南吐丝口镇以北地区集结待命。并派有力之一部（至少一个团）为右侧卫，沿该师主力行进路的右侧高地前进，对右侧特别注意搜索警戒。前方指挥所到达明水车站时，乘火车回济南第2绥靖区司令部。
由莱芜向北撤的国民党部队于23日上午8时行至莱芜、吐丝口镇中间地区时，华东野战军从左右两侧山地里以排山倒海之势，向73军及整编46师猛烈攻击。
蒋介石不断来电询问战况，并严令空军副总司令王叔铭指挥空军集中力量向来攻的解放军猛烈轰炸扫射，尽全力掩护北撤部队撤至指定地点。于是王叔铭调动了几十架战斗机和轰炸机，并亲自驾着飞机至战场上空指挥空军轮流轰炸扫射。
华东野战军的高射机枪也不断地向飞机射击，地面更是酣战不已，炮火连天，战斗极为激烈。
华野先将73军及整编46师所派出两侧的掩护部队击溃，攻占两侧山地，然后居高临下，继续向73军、整编46师猛攻。华野虽不断受到飞机的轰炸扫射，但为了捕捉战机，毫无畏惧，攻势越来越猛。
王耀武因战况万分紧急，要求王叔铭再增加飞机前来助战，片刻不停地向解放军轰炸，并且对他说：“只有这样才能将北撤部队救出一部分，否则要被全部歼灭。”
王叔铭回答说：“我指挥着飞机轰炸，一直没有中断，可是敌人不怕死，阻止不住他们前进，我有什么办法。”
战至11时许，73军及整编46师被迫后退，缩成一团，混乱不堪。与中共早有秘密联系的韩练成在华东军区联络部门人员安排下，离开指挥位置，进一步增加了敌军内部混乱。
第二部分：全军奋起反击 迎敌全面进攻围歼敌重兵集团（2）
这时国民党的官兵处处听到解放军发出的“优待俘虏、缴枪不杀”的喊话，军心已散，至午后2时许全部被歼。
防守吐丝口镇的新36师师长曹振锋，见解放军正在集中力量围歼由莱芜向北撤退的主力部队，放松了对新36师的攻击，以为这是他逃命的好机会，就放弃支援北撤部队的责任，于23日下午1时许率领该师残余，放弃吐丝口镇向淄博逃窜，后又逃回济南。
莱芜战役计歼灭国民党军1个军、1个整编师、1个新编师，共约6万多人。将级军官除整编46师师长韩练成、新编36师师长曹振锋两人逃脱外，其余的不是被击毙，就是被活捉。副司令官李仙洲受伤后被活捉，在前方指挥所工作的第2绥靖区司令部第二处的处长陶富业、73军军长韩浚、副军长李琰、15师师长杨明被活捉。193师师长肖重光、15师副师长徐亚雄受伤后被活捉。77师师长田君健自毙。整编46师副师长陈炯，副师长兼整编旅长海竞强、整编旅旅长甘成城、整编旅代旅长巢威均被活捉。
国民党军在莱芜战役中被歼灭了6万多人，这一惨败震动了南京，吓慌了蒋介石。
2月23日下午2时许，王叔铭将自驾的飞机降落到济南机场后，立即用电话向蒋介石报告说：“我驾机在莱芜、吐丝口镇一带上空侦察，亲见地面上已无战斗，看样子我军已被全歼了。”
“啊？你看清楚了吗？”蒋介石带着惊慌的口气问王叔铭。
“我对地面上业已详细侦察，确未见地面上有战斗。”王叔铭回答。
“你再派飞机去看看还有什么情形。”蒋介石还是不相信。
蒋介石怕解放军在莱芜将李仙洲所指挥的部队消灭后，会乘胜进攻济南，而济南兵力单薄，如一旦被解放军攻占，将使他的战略部署更陷于不利的处境。因此，他就决定派军务局局长俞济时和参谋次长刘斐飞赴济南，以“振作”防守济南的军心，并亲自指示济南的防务部署。
23日莱芜战役结束后，王耀武因济南兵力单薄，正在忙着调动部队部署济南的防务，忽然接到济南飞机场空军基地司令部的电话说，今日午后南京有重要的人来机场同他谈话，来人不进市区，请他到机场来等候。
王耀武感到有点纳闷，问什么人来，但对方不肯说明。王耀武以为可能是南京国防部派高级人员来指导济南的防务部署，到了机场空军基地司令部才知道是蒋介石亲来济南。
等了一会，蒋介石所乘的专机在济南飞机场降落后，蒋介石站在飞机门口向前看了看，就下了飞机。
蒋介石往日见到王耀武，都是带点笑容，这回可不同了。蒋介石板着面孔，一言不发，一面走着，一面盯了他几眼，就坐汽车到空军基地司令部去了。
蒋介石一走进给他预备好的房间，尚未坐定，就急着向王耀武问情况。王耀武回答道：
“敌人将我在莱芜的部队歼灭后，正在清扫战场。如敌军只留一部分清扫战场，而以主力经西营（济南东约40公里）向济南前进，比12军由周村、淄博一带来济南还近50公里；但西营尚未发现敌人的正规部队，济南西、北两面的40公里内没有敌人的大部队活动。”在莱芜的部队被歼灭后，为了集中兵力加强济南的防务，已令12军及绥区特务旅放弃周村、张店、淄博等地。特务旅（3个团）已乘火车开回济南，12军（缺新编36师）正沿胶济路以北经龙山镇向济南急进中。
“济南现在只有绥区直属部队和96军陈金城部。这些部队的战斗力都不强。济南周围既设阵地约有20公里长，本来计划是用3个军以上的兵力来守的，以济南的现有部队来说，实感单薄应缩短阵地，重点配备。”
听完王耀武的报告，蒋介石说：“济南是战略要地，必须固守，东、南两面地形复杂，易于接近，防御重点应放在东、南方面，并确保千佛山。为了使阵地与兵力相适合，须缩短阵地，重点部署。应催12军迅速集中济南。对于民众组训必须加强，以增作战力量。”
刘斐接着说：“当初派兵进驻莱芜，我是不赞成的。部队既已进莱芜并被包围，就不应该撤退；现已失败，只有当作经验教训。”他又说：“马上来攻济南的可能性不大，但为济南的安全，妥为配备也是必要的。阵地缩小，重点放在东南面，在重点的地方必须纵深配备。”
23日晚，蒋介石把王耀武叫到另一间屋里，暴跳如雷，瞪着眼睛狠狠骂了他一顿。他说：
“你们只是在莱芜这个战役里就损失了两个军零一个师，损失了这样多的轻重武器，增加了敌人力量，这仗以后就更不好打了。这样的失败真是耻辱。莱芜既已被围，你为什么又要撤退？遭到这样大的损失，你是不能辞其咎的，这次你选派的将领也不适当，李仙洲的指挥能力差，你不知道吗？撤退时他连后卫也不派，这是什么部署？你为什么派他去指挥？如派个能力好的去�