他原本想要李仙洲据城固守，但又看到李军已处于孤立无援的绝境，危急万分。如遭歼灭，将使济南和胶济线受极大威胁。因此不如索性孤注一掷，冒险突围。他指望李仙洲如能突围至明水及其以南地区，则不仅可解吐丝口镇之围，而且可东援淄博，向西加强济南防卫，于是即令李仙洲率部经吐丝口镇向明水方向突围，并要求新编第36师坚决守住吐丝口镇，作为北撤依托。
李仙洲接到王耀武的命令，马上召集73军军长韩浚、46军军长韩练成、高参王为霖、作战处长陶富业等开会商议。李仙洲是不愿意撤退的，他知道行军途中可能会遭到共军合围。如果坚守莱芜，等待南线兵团来解围，还有保全的希望。
当时有一个旅长提议：“共军情况不明，可以派两个旅出击，试探一下。如果碰上共军主力，其余五个旅可以突围。”
李仙洲当即反驳：“老弟，你这是拿肉包子打狗哩！”
陶富业是王耀武的亲信，是个骄横自负的少壮派。会议上有人指出从吐丝口方向突围有危险，他说：“怕什么，我们有这么多兵力，还怕共军包围？”
王为霖则竭力主张撤退，他说这是责任问题，打胜了没有功，打败了谁也担当不起。
多数人认为困守莱芜粮食弹药都成问题，也同意撤。
李仙洲说：大家都主张撤我也没意见，既然决心撤，就宜快不宜迟，立即开始行动。
韩浚主张22日早晨行动，而韩练成则坚持要有一天准备时间，23日再撤。
大家同意了韩练成的意见，研究部署撤退方案。
李仙洲下令：73军为左路，46军为右路，他的指挥部随46军行动，向吐丝口方向撤退。（李仙洲：《莱芜战役蒋军被歼始末》，见《文史资料选辑》第28辑）
23日早晨，莱芜城中国民党军开始准备撤退，到处是乱糟糟的场面。6时，李仙洲准备出发，与46军军长韩练成一起从指挥部来到东门外集合场。这时，韩练成借口说某团长没得到通知，他要亲自去一下。
李仙洲说派传令兵去就行，他执意要自己去，说完就转身回城里去了。谁知这一去就不见踪影，李仙洲等得着急，派人到处找，都说没看见。李仙洲本来就对46军不信任，当初让46军前进到颜庄，他就说这个部队太狡猾，让他们孤军深入解放区，不是送狼入虎口，就是放虎出囚笼，总之不可靠。这时韩练成突然失踪，更使他怀疑。
韩练成不来，46军无人指挥。李仙洲当即焦躁地大骂：“他妈的，46军胡闹，这是搞的什么鬼！”他怎么也不会想到，韩练成已在我地下工作者协助下，脱离国民党军队，投向解放区了。
到了8时，韩浚见部队还不出发，跑来催促李仙洲。李仙洲决定不再等待，下达出发命令。78军在左路，46军在右路，平行前进。李仙洲为保自己安全，让78军派一个团掩护指挥部随46军行动。
10、 蒋介石大骂王耀武
莱芜战役全歼李仙洲集团，极大地震动了国民党当局。王耀武为了避免更大损失，保全济南，下令霍守义的12军一夜撤退百余里，放弃周村、博山等重要城市，退入济南，使我9纵、10纵追赶不及，未能进一步扩大战果。蒋介石得到王叔铭的报告，极为震惊，于24日秘密飞到济南，不敢进城，叫王耀武去见他。
见到王耀武，蒋介石狠狠骂道：“你们只是在莱芜这个战役里就损失了两个军、一个师，损失了这样多的轻重武器，增加了敌人的力量，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？遇到这样大的损失，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！如果派个能力好的指挥，还不致失败。李仙洲已被敌人捉去，你们要知道，高级人员被捉去，早晚会被共产党杀掉的。济南无论在军事、政治、地理上都是很重要的，如出意外，你要负责！”
蒋介石推卸责任，委过于部下的习惯，再次暴露无遗。王耀武一肚子委屈无处诉，默然不语。蒋介石担心安全受威胁，在济南机场度过一夜，第二天一早便匆匆飞回南京。（王耀武：《莱芜蒋军被歼记》，见《文史资料选辑》第8辑）
战后，蒋介石在军官训练团及绥区各级行政干部训练班的讲话中，还把莱芜战役失败归咎于增援部队“徒怀对匪恐惧的心理，没有驰援的勇气”，“莱芜到吐丝口距离不过三十华里，整个一个军兵力亦不敢单独赴援，必要两军并列才行，最后结果还是两军同时覆灭”，“这可证明各将领怕匪，无勇气，无决心，则兵愈多，失败愈大愈快的一个铁证”。（《蒋介石在军官训练团及绥区各级行政干部训练班的讲话》，1947年4月20日）
在谈到作战侦察上的失误时，他还说：“过去我们的作战计划往往凭借空军的侦察报告而下判断来决定的。但照这次莱芜战役的经验，空军的侦察并不能作为唯一可靠的根据，以后还是要你们靠陆军本身在前方实地的侦察来决定，……才不致贻误军机。”（台湾“国防研究院”编：《蒋总统集》第2册，第1580页）
11、 胜利离不开人民群众
战役期间，山东军区广大地方武装进行了积极的配合：胶东、渤海军区的部队主动在昌邑附近截击国民党军第8军，歼其4个营，抑制了该军的西援行动；鲁中军区部队向胶济线及张店（今在淄博市）、莱芜公路广泛开展破袭战，炸毁铁桥6座、摧毁碉堡13座，拔除许多据点，歼国民党军近4000人，保障了野战军在主要战场的作战。
为策应华东野战军的作战，中共中央军委指示晋冀鲁豫野战军于1月下旬主动向豫鲁边界出击，攻占徐州以西、陇海铁路两侧的8个县城，牵制了原拟东调参加鲁南会战的国民党军第5军、整编第85师等部，对华东战场是一次有力的战略配合。
及时有力的战勤保障工作，是解放军取得莱芜大捷的重要因素。整个战役期间，我参战兵力8个纵队（一说9个纵队）20.5万人，前方（随军）民夫17.1万人，共37.6万人，日耗粮食470吨（每人每天1.25公斤），保障任务相当艰巨，在依靠独轮车和肩挑人背的运输条件下，则需要经过严密组织的大量支前民夫才能完成。
山东省支前委员会动员了62万民夫，其中常备民夫25万、临时民夫37万，依靠他们昼夜不停地前送后运，直接支援莱芜战役。
同时，鲁中地区约500万人民（包括100万妇女大军）参加了各种战勤工作，动员担架1.6万余副，小车1万余辆。野战军忽南忽北，大踏步进退；部队开到哪里，支前队伍就跟到哪里。就凭着肩挑手推，马拉驴驮，创造了以简陋器材保障大兵团打运动战的奇迹。
为迟滞、破坏国民党军的进攻，莱芜地区党政军还组织了10万人民大破袭，连续7昼夜，将由莱芜至章丘、新泰、博山等地的交通干线、支线破坏殆尽。
破路队伍实行分段包干的责任制，做到“敌人在哪里修，就在哪里破；敌人修到哪里，就破到哪里；敌月24日），使南下国民党军的开进和补给发生了极大困难。其先头部队由和庄开莱芜，每日前进不到10公里。王耀武指示南下兵团，粮食就地补充，弹药由各部自行接送，道路自行修补。所属部队纷纷向绥署及兵站去电诉苦：共区实行”空室清野、十室十空、给养困难“开进中”无法派遣部队接送粮弹“（转引自《莱芜战役敌情资料》），王耀武只得抽调第73军1个师及第12军2个师维护漫长的补给线。这样，就使本来就很分散的兵力更加分散。3个军从北面的博山、文祖迤逶而下，沿吐丝口、莱芜、颜庄、新泰，摆成首尾不能相顾的一字长蛇阵。人白天修，我们晚上破”（《大众日报》，1947年2在战役规模空前、参战兵力多、需求量大，而且战机稍纵即逝的情况下，山东人民群众，在1946年冬天加强战勤组织的基础上，经过党政军民的共同努力，在有限的时间里，把分散的大量物资集中起来并送往前线部队，确是战役取得胜利的重要因素。
12、 盘点
莱芜战役激战3昼夜，歼灭李仙洲集团两个军、7个师（旅），毙伤10000人，俘虏46805人，其中中将2人，少将7人。缴获各种口径炮414门，轻重机枪1869挺，长短枪15700支，炮弹、子弹30多万发，汽车56辆及大批军用物资。我军牺牲1459人，负伤7007人。战后我军收复周村、博山等13座县城，控制了胶济铁路中段。这是华东解放战争中一次空前的胜利。2月23日陈粟谭向中央军委报告莱芜大捷的消息，次日毛泽东回电：“极为欣慰。”
莱芜战役是华东野战军继宿北、鲁南战役后，转入内线腹地进行的一次大规模运动战。敌我双方的统帅部和前线指挥员对战役都作了精心筹划，双方都投入了所能够集中的最大兵力。战役以国民党军的惨败而告终，最根本的原因是国民党方面的战略指导思想的错误。他们过分重视城市的得失，拘泥于“攻其必争之地”，以为占领了临沂就是取得了胜利。而我军则以消灭国民党军有生力量为目的，不计较一城一地之得失，毅然放弃临沂，挥师北上，取得了战役的主动权。
这是毛泽东、中央军委决策的正确，也是陈毅、粟裕在战役指挥中机动灵活的表现。陈毅战后高度评价粟裕的指挥艺术，他说：“这证明了我军副司令员粟裕将军的战役指导一直保持其常胜纪录，愈出愈奇，愈打愈妙。”（《大众日报》，1947年3月10日）
在围歼李仙洲集团过程中，敌情曾发生四次重大变化。粟裕指挥若定，敌变我变，及时捕捉战机，达到全歼的目的。这是华东野战军整编后各纵队第一次协同作战，大家克服困难，坚决执行总部命令，是战役胜利的基本条件。
粟裕在战役总结中对各纵队的作用给予充分肯定，他说：“各兵团首长在山地作战、通信联络困难及超越敌第一线作战等条件下，能按照总的意图，机动灵活，果敢坚决地完成了任务，也是决定这次胜利的重要原因。在各纵队的配合上，第1纵队最吃力，虽然缴获不多，但在整个战役中起了决定作用，应算第一功。第8、第9纵队迅速解决敌第77师，打开战场，使我能腾出兵力，功也不小。其他各纵队都有功劳，如第10纵队及独立师在西北牵制敌之援兵，使我能安然解决莱芜之敌；第6纵队虽未全歼口镇之敌，但在口镇以南的一个师，堵击向北突围之敌，起了相当作用；第2纵队虽未打到仗，却切断了敌向西南之退路；第4、第7纵队初期虽未完成切断敌第46军退路的任务，但战役后期坚决地完成了任务；第3纵队的功劳也不能抹杀，如果没有他们在南线钳制敌人，我们也就不可能集中全力来解决北线之敌。”（粟裕：《关于莱芜战役初步总结报告》，1947年3月8日）
国民党军在莱芜地区的惨败，对国民党是一次十分沉重的打击，引起了党政军高级官员的严重恐慌。“张群说要寻找更好的办法来恢复和谈。张治中唉声叹气，说如果和谈没有办法，只好听天由命。连美国大使司徒雷登也同意放出和谈空气，说要劝国民党接受共产党的两个条件”，“王耀武写给83师师长李天霞的信中说：莱芜战役，损失惨重，百年教训，刻骨铭心。第74师师长张灵甫要求休整，并说：本师装备不适合山地作战。李天霞则屡次装病请假要求不干”。（粟裕：《莱芜战役初步总结》）
王耀武于1947年3月1日接见上海《大公报》记者说：“防守济南我有把握，唯一年来之工作弄到如此地步，颇为‘窝囊’。”
蒋介石在1947年3月国民党三中全会讲话中不再讲“半年消灭中共”，而是说：“从现在起至9月，是或生或死的关头”，不再保证没有经济危机，而是保证“经济绝不会崩溃”。