济南外城城墙分设3层火力：城门楼和城墙上部设有高堡，城墙中部设有射击孔，城墙脚下筑有地堡。城外挖有壕沟。敌人为了阻挡我攻势，将壕外几十米的民房尽行拆除、烧毁，使壕外的广阔地带完全暴露于他们的火力之下。就在我部向突击地域跃进之时，敌轻重火器一齐开火，还使用了毒气弹和火焰喷射器，顷刻之间，我阵地前沿变成一片火海。毒气夹着浓烟，升腾翻卷，令人窒息。
攻击外城的战斗于22日18时30分发起。配属攻城集团的特纵炮兵和我各部炮兵集中炮火，抵近射击。随着一声令下，众炮猛轰，火光冲天而起。我突击部队以大无畏的英雄气概，冲过毒烟弥漫的火海，杀上外城。据敌俘供称：“我们对共军炮火估计不足。过去听说在兖州和潍县战役中，共军炮火厉害，但没有切身体验，这次被共军炮火致死致伤者占伤亡人数的十分之七。”特纵坦克部队派出4辆坦克，配合攻击外城。我各部突入外城后，与敌在街垒、巷道之间激烈拼杀。经过一天一夜的战斗，外城守敌大部被歼。我各部突击部队刀锋所向，直逼内城。
蒋介石眼看着济南之危迫在眉睫，一面督令徐州各部迅速北援，一面派徐州“剿总”司令官刘峙和总部空军副总司令王叔铭飞临济南上空，为城内守敌打气，再次自欺欺人地对王耀武说：“援军进展很快，几天就可以到济南，你们必须坚守待援。”
为了粉碎敌人的最后一点侥幸心理，乘胜迅速彻底全歼济南守敌，我们要求各部队发扬勇敢战斗、不怕牺牲、不怕疲劳和连续作战的作风，一鼓作气，当晚直取内城。敌人连做梦也没有想到，我们的攻势来得这样快。
内城是济南守敌的最后一道核心阵地。城墙高大，明碉暗堡密布，除同外城一样设置3层火力外，在墙头上相距10米修一子堡，30米修一母堡，70米至100米修一炮台。护城河宽五六米至二三十米不等，敌人堵住黑虎泉之水，引入护城河，加深河水。守敌依赖坚固的城墙工事辅以复杂的地面防御设施，构成由轻重火器组成的多层次的火网，企图作最后的顽抗。
我攻城集团决定23日晚向内城发起总攻，东、西兵团各部按照部署，迅速逼近内城城墙。
23日18时，全线发起对内城的总攻击。我们首先集中全部炮火猛烈轰击，高大的内城墙顿时隐没在硝烟之中，闪出团团火光，爆炸声惊天动地，震耳欲聋。接着，军号声、喊杀声响成一片，各路突击部队穿过浓密的爆炸烟雾，奋不顾身地架梯登城。
王耀武孤注一掷，严督部队拼死抵抗。敌人居高临下，充分发挥火器优势，凶猛的火舌舔着地皮，席卷而来。蒋介石频频调动飞机，昼夜不停地对被我攻城部队占领的商埠、外城等地狂轰滥炸。商埠西边一座大型油库被炸弹击中，烈焰腾空而起，火光把天空照得通明。敌机还扔下大量燃烧弹、照明弹，城里城外，一片火海，如同白昼。我各路突击部队完全暴露在敌人的火网之下。
我攻城部队全线受挫，被阻在内城城下。一场恶战之后，整个战场出现少有的沉寂。
我心里清楚得很，全线千军万马下一步如何动作，全在于我的决断指挥了。作为战役指挥员，这时候我更加深切感到肩负责任的重大。我盯着墙上的作战地图，紧张地思考着。
时间一分一秒地逝去。激战关头的每一秒钟，对于我们都是极其宝贵的。失其一着，就会给整个战局带来莫大损失。有的同志认为，参战部队鏖战7天7夜，未得到休整补充，有些部队伤亡大，缺员多，继续攻下去难以奏效。如果拖到天明，部队密集暴露于敌飞机轰炸和炮火压制之下，将会造成更大的损失。根据中央军委下达的攻城任务，还有充裕的时间。因此，他们主张将攻城部队连夜撤出，进行休整，而后重新组织攻击。有的同志不同意这种意见，主张坚决往里打。第9纵队司令员聂凤智表示，他们还有5个比较完整的团，部队已经做好再一次攻击的准备。
我觉得，在这个节骨眼上，攻城的决心不可动摇！从战场的情况看，敌人的4道防线尽失，被我团团围困在内城之中，慌乱不堪，败局已定。我攻城部队不少团、营建制尚较完整，仍具有一定的突击力。如果我们撤下来休整，便会使外围阵地得而复失，前功尽弃。还要估计到，王耀武很有可能趁我部队后撤时来个反冲锋，使我们欲攻不克，欲撤不能，大大增加部队的伤亡。在这种情况下，只能打，不能撤！
谭震林政委完全同意我的意见。我们遂于深夜下达命令，全线再一次组织攻击，由攻城东、西兵团两面对攻，一定要把内城拿下来。
24日1时30分，各路突击部队像一把把永不卷刃的钢刀，直刺敌人的心脏。夜风一吹，蜡烛灯火随风摇曳着，兵团指挥所里静极了。突然，尖厉急促的电话铃声打破了寂静。我一把抓过电话，原来是第9纵队报捷。
第9纵队司令部报告说：“25师73团有2个营突进内城。”
我马上打电话给第13纵队司令员周志坚，告诉他第9纵队已经突进去了，叫他们快攻，突进去以后和第9纵队会合。
拂晓前后，兵团指挥所更加忙碌起来，报捷的电话一个接一个：
据报告，第9纵队25师73团选择内城城墙东南角最高点为突破口，以百折不挠的英雄气概，冲破敌人的火力网，率先杀上城头，与猛扑过来的敌“敢死队”展开殊死搏斗，彻底摧垮敌人的顽抗，把山东全省人民赠送的绣着“打到济南府，活捉王耀武”10个金字的红旗，插上了高耸城头之上的气象台。
第13纵队37师109团早先突进去的2个连队，孤军奋战在敌阵之中，趁天将破晓之际杀了个“回马枪”，与城外的突击部队里应外合，重新撕开突破口。
我立即下达命令，叫各纵队后续部队不惜一切代价，巩固和扩大突破口，投入纵深战斗。
红彤彤的太阳跃升出来了，阳光穿过那一缕一缕的云霞，辉煌地照耀着大地。
9月24日，我攻城部队完全攻占济南。
8天8夜攻克济南，实现了“打到济南府，活捉王耀武”的战斗誓言。中央军委颁发嘉奖令，特授予第73团以“济南第一团”、第109团以“济南第二团”的光荣称号。
8、 回顾“茂岭第一连”“砚池连”
攻城战役发起，在东郊，担任主攻的华野9纵，如猛虎、似雄狮，迅速、勇猛地向茂岭山和砚池山的敌军阵地发动了猛烈攻击。这两座山是济南周围的制高点，突兀而立，双峰对峙，扼住了通向济南的门户。从这个山顶向西望去，济南全城尽在眼底。
我各攻城部队针对敌外围防御地带支撑点虽多，但纵深长、空隙大的特点，不是正面平推，而是采用穿插迂回，大胆入，打开口子，突入纵深，分割围歼的战法，以肢解敌人的防御体系。
茂岭山，在中天圆月的照射下，隐隐可见。我9纵25师74团1营和2营的8个连队在秘密运动中接近守军地堡。按分工，1营由西北、东北角攻击；2营由东南角攻击。2营在营长杨年伦的指挥下，迅速运动到茂岭山的山脚下。4连为第1梯队，在消灭3个游动哨时战斗打响，1营在东北角爆破成功。
华东野战军第9纵的战史里，记载着25师74团4连——“茂岭第一连”的事迹：
1948年9月济南战役，4连奉命主攻茂岭山。茂岭山为济南城东天然屏障，地势险要，敌筑有钢筋水泥半永久性工事，夹壁墙与地堡相连，周围4个小山筑成触角集团工事。9月16日夜12时，战斗打响，全连轻重机枪一齐开火，压制了敌火力。8班战士王俊英和姜瑞福连送两包炸药，炸毁了两个地堡。随即，2排长李景璋率领突击队冲了上去，打退了敌人几次反扑，将敌压缩在西南角。在我军事压力和政治攻势下，敌70多人缴械投降。战斗中，连长刘文5处负伤不下火线；指导员李炳璋负伤站立不起，躺在突破口上指挥战斗。经两小时激战，攻占了茂岭山，全歼守敌。战后，纵队授予4连“茂岭第一连”光荣称号，并记一等功。此次战役，全连涌现“济南英雄”李景璋等13名英模功臣。攻击砚池山的是9纵75团8连。这是一支在1940年从胶东腹地五龙县诞生的老连队。军史记述——
1948年9月济南战役，8连奉命主攻砚池山，砚池山是济南城东重要屏障，山高坡陡，只有一条小路可通山顶。四周密布侧防堡、子母堡，并筑有钢筋水泥夹壁墙工事。战斗中，连长张克信亲自组织爆破，2排长张银恒、3班长潘洪兴接连送两包炸药炸毁了敌夹壁墙工事，全连迅速突入。向纵深发展时，突然遭到敌第2道工事火力封锁，排长吕东升捡起敌人掷来的手榴弹扔向敌群。趁敌混乱之际，他又抱起一包炸药将工事炸毁。随之，全连冲上去和敌人展开了白刃格斗。12名同志负伤不下火线。经50分钟激战，占领了砚池山，俘敌60余名。战后，纵队授予8连“砚池连”光荣称号。
攻城东集团连克茂岭山和砚池山，犹如打开了济南的左右两扇大门。站在这两个山巅向西遥望，济南全城一览无余。
当全歼茂岭山、砚池山守敌的报告通过电话传到攻城东集团指挥所时，9纵副参谋长叶超即刻报告给司令员聂凤智。聂司令员大呼：“打得好！这个74团打得好！75团也打得好！”
9、 吴化文战场起义
9月18日，华野攻城西集团从西、南、北3个方面包围了济南市区的商埠，并占领了飞机场；东集团一举攻占了扼守济南东南进口的茂岭山、砚池山、回龙岭等重要据点，迅速向纵深发展，迫近了外城。这就使国民党西守备区的总指挥、整编第96军军长吴化文的部队直接暴露在解放军攻击之下。吴化文如想顽抗到底，必将全军覆灭。
在此以前，争取吴化文起义的工作也在紧张进行着。吴化文，原为韩复榘手下将领，韩复榘被枪毙之后，改属孙良诚部。抗战期间，跟随孙良诚、孙殿英等人投降敌伪。抗战胜利后，被蒋介石派到济南，作王耀武的副手。