倒是汤恩伯看出有些不保险，提醒张灵甫加强防守，但随着五十七旅的后撤，七十四师的秩序已经很紊乱，兵力一时调整不过来。
王必成纵队有2万余精兵，并且还是从根本没有预料的后背袭来，一个连的辎重兵又岂能招架得住。当张灵甫好不容易集中1000余人，赶到垛庄加强防务时，王必成已提前一小时攻下垛庄。
王必成一动，华野全盘皆活。
七十四师唯一的后路被截断了，张灵甫面临着进退两难的境地：七十四师如果往垛庄攻击前进，必然要遭到后背夹击，何况王必成也已打通与周围其他纵队的联系，收回垛庄没有一点儿把握。
张灵甫唯一可以利用的防御地形，只剩下了以孟良崮为中心的狭长地带，他被包围了。
在以往粟裕指挥的战役中，只要对敌军完成战役合围，基本就可以收工吃饭了，但这次情况不一样——蒋介石亲自调度，包括第五军、整十一师在内，三大兵团中的10个整编师已向孟良崮战场逼近，对七十四师进行增援。
在所有增援部队中，距离最近的黄百韬、李天霞自然首当其冲。
李天霞的整八十三师在苏北刚亮相时还很神气，但在屡遭华野打击后，战斗力已经转弱，而且李天霞对援救张灵甫本身就不太积极，这时出兵只是怕挨老蒋的手板，因此其增援的势头并不猛，根本不用粟裕担心。
可是黄百韬不同，他能打仗，而且打仗的风格与张灵甫一样，向来不计工本，能玩儿命。早在苏北时，他就和张灵甫一南一北，被称为国民党进攻苏北解放区的两把尖刀。
尽管有叶飞纵队进行阻击，黄百韬仍然一路猛冲，不顾一切地向七十四师靠拢，已经冲到了距孟良崮10里的黄崖山附近。
一旦黄百韬越过黄崖山，他的部队将与七十四师连成一片，王必成见状急忙插上，与黄百韬抢夺黄崖山。
王必成和黄百韬都派出了擅长山地作战的部队，两军几乎同时赶到山脚下，一个在西坡，一个在东坡，展开了令人窒息的登山竞赛。
解放军先一步占领制高点，往下一看，敌军离山顶也仅有四五十米了。
就是这四五十米，把黄百韬给挡住了。之后，黄百韬下达了“只准进不准退”的命令，仅集团式密集冲锋就组织了十几次之多，正面不行，迂回，白天不行，晚上，上一个营不行，上一个团，然而他再未能够如愿登上黄崖山顶。
黄百韬是张灵甫身边唯一一个肯为他两肋插刀的同僚，连黄百韬都进不了孟良崮，其他援兵可想而知。
但这只是暂时的。
10个整编师，多数距孟良崮仅一到两天路程，最近的如黄百韬、李天霞，只有十几公里甚至几公里距离。光凭黄百韬当然没法一下子夺取黄崖山，要是第五军、整十一师赶到呢……
更加不堪设想的事还在后面，假如粟裕不能在短时间内消灭七十四师，战场将会出现极不寻常的态势，即这10个整编师反过来把华野的参战部队全部围住。
后面这一点正是张灵甫“固守待援，中心开花”的最终目的。他之所以退守孟良崮，就是要以自己为“磨心”，拖住华野主力，并将对方“碾碎”。
战场风云瞬息万变，不到最后一刻，谁困住谁，谁吃掉谁，都是件很难讲的事。
仗打到这个份儿上，已没有一点讨巧的可能和回旋的余地，胜负之机，只取决于一个字：拼。
粟裕将指挥所前推到离第一线最近的地方，同时下令，各级指挥员全部到第一线督战，竭力压缩包围圈。
血战到底
一夜之间，解放军像汹涌的怒涛一般，将七十四师淹没在了重重包围之中。
在一般史料的记载中，七十四师退守孟良崮，已将所有火炮辎重都抛在了山下，但也有参加过战役的七十四师老兵证实说，其实孟良崮有一些上山的平坦道路，而且七十四师有少量装甲车，可以将山炮、迫击炮、战防炮拖拽上山。
即便这样，因垛庄失守，得不到弹药补给，在后来的几天，七十四师传统的步炮协同也难以发挥出以往的威力。
更何况，步炮协同早非七十四师一家专利。1947年5月14日，粟裕集中特纵及各纵队的火炮，对孟良崮进行猛烈轰击，顿时山鸣谷应，震耳欲聋。
孟良崮是石头山，难以构筑步兵掩蔽所，七十四师只能被动挨打，人马被炸得到处乱窜。
这是大浪即将卷起的前奏和铺垫。
1947年5月15日上午，解放军继续炮轰孟良崮，并开始为总攻做准备。
除包围孟良崮的5个纵队外，负责打援的4个纵队也不同程度地抽调主力参加总攻，仅阻击黄百韬的王必成纵队就调来了两个师，集结的进攻部队密密麻麻。
下午1点，粟裕正式下达了总攻令。
总攻令下，各路解放军如同开闸的潮水一般涌向孟良崮，战场进入了最紧张也最扣人心弦的时刻。
张灵甫选择孟良崮进行固守，确实是出于实战需要。
沂蒙山有七十二崮，孟良崮是这七十二崮中最大的一个崮。所谓崮，是说山的形状奇特，一般山的山顶是尖的，崮的山顶却好像是平的，犹如被什么东西削去一样。
不过这只是站远了看，接近以后你才会发现，上面怪石嶙峋，龇牙咧嘴，一副要吃人的模样，而崮的四周，则是悬崖峭壁，陡不可攀。
显然，对进攻一方来讲，它绝对不是一个理想地形。
孟良崮主峰有五百米高，解放军必须从下往上仰攻，往往经过数次乃至十几次的反复冲锋，才能攻下一个点。
山上都是坚硬的花岗石，而且大多“比门还高”，守军以这些巨石为掩护，不仅可以居高临下地对进攻部队进行大量杀伤，还能不断发起反冲锋，解放军好不容易攻下的点，一个反冲锋之后，又会得而复失。
攻守双方，一个是针尖，一个是麦芒，在战斗过程中均以硬对硬，以狠对狠。
由于战况过于激烈，素以悍猛著称的七十四师也出现了一线士兵偷偷往回溜的情况，五十七旅一个士兵溜下来恰好被旅长看见，这个旅长当即命令警卫抓来枪毙。
士兵见势不妙，赶紧又回头往前沿阵地跑去。
华野进攻部队亦前仆后继，刺刀见红，拼死搏杀，有的连先后换了7个连长。
仗还没有打完，孟良崮的主峰山顶已经被削去了好几尺。
大地在颤抖，灵魂在战栗，无数个生命瞬间便消失在一个原本名不见经传的山地。
陈毅、粟裕经历过的大仗数不胜数，但是在观战中，两人也都有了触目惊心的感觉。
粟裕评价这是一场血战到底的恶仗，其激烈程度，为解放战争以来所少见。据说，陈毅也发出了感叹：“今后永远不让儿子当兵！”
总攻一直持续到晚上，在付出惨重伤亡代价后，华野终将七十四师压缩到东西3公里、南北2公里的狭窄山区。
可是这次总攻毕竟没能彻底解决问题，与此同时，阻援部队因抽调主力参加总攻，也多次险象环生。
黄百韬还在拼命捞张灵甫，除争夺王必成纵队驻守的黄崖山外，他还向叶飞纵队驻守的天马山一线发起猛攻。
在有可能救援七十四师的国民党将领中，黄百韬可算是最没私心杂念的，他已经到了砸锅卖铁的地步。尽管遗尸遍地，但他仍不惜采用人海战术，组织整团整营往解放军阵地撞，炮火不分间歇，部队不分队形。
叶飞率部分主力去参加总攻，所遗空缺，只能用刚刚升级上来的地方部队填补，由于力量变薄，前沿的多处阵地遭到突破，随后，天马山一线全线告急，黄百韬的部队已攻上天马山山腰。
天马山一线部队与前沿指挥所失去联系，担任前沿指挥的廖政国当时身边只剩七八个警卫员，手里再没有预备队，调别的部队又来不及，眼见得阻击圈就要被打破，情况危在旦夕。
事有凑巧，正好粟裕在增加总攻部队，陶勇纵队的一个营奉命前去，路过天马山时被廖政国看到了，他赶紧上前拉住带队营长，命令该营立即赶赴天马山增援。
这个营长告知他们责任在身，另有任务，廖政国急了，向天马山一指说：“天马山阵地的得失，关系重大。如果被敌人打通，全局皆输。所以我只有使用所有到达这个地区的部队。”
营长考虑了一下，决定执行廖政国的命令，奔赴天马山增援，这才将敌军击退。
一山之隔，黄百韬终于还是没能挤进孟良崮，但是第五军等部也越逼越近，粟裕预计，如果到第二天拂晓前，还不能歼灭七十四师，华野将陷入重兵包围，并可能被敌消灭！
粟裕的计算很少出错，硬仗、恶仗转眼又变成了险仗，华野指挥部内的气氛由此变得十分紧张。
煎熬
粟裕决定再发动一次总攻，假如这次总攻再不能“取上将首级”，就不得不下令撤兵，在某种程度上，也就意味着他在孟良崮战役中失利了。
1947年5月15日，晚上10点，陈毅、粟裕商量一致后，由陈毅亲自打电话给叶飞，授权叶飞统一指挥纵队突击。
陈毅在电话中沉默半晌后，对叶飞说：“叶飞啊，无论如何要在16日拂晓前拿下孟良崮。为此，不论付出多大代价，哪怕拼掉两个纵队，也要完成任务！”
粟裕接过电话问：“什么时候可以将各纵队组织起来？”
叶飞回答：“需要两个钟头。”
这两个钟头的时间里，对作战双方而言，都是一种煎熬。
白天的大规模血拼，已经让七十四师筋疲力尽。华野兵力是七十四师的许多倍，粟裕可以采取疲劳战术，利用交换攻击的间隙，让参战的各纵队轮番进行休息，但七十四师几乎无喘息之机。
张灵甫据守孟良崮，本身有利有弊，有利之处是便于防守，不利之处则如同黄百韬曾担忧过的——此乃不毛之地，除了石头还是石头，看不见一根草木，更无水源。
没有草木，就不能烧火做饭。这还只是次要的，少吃几顿尚不至于饿死，最重要的是饮水困难。
张灵甫本来在山下控制着两个水塘，但在解放军加大围攻力度后，已无法再从水塘取水，官兵渴得不能忍受。此外，七十四师所配备的重机枪许多都是水冷式的，因无水制冷，也打不响了。
当然还有弹药，到晚上10点时，七十四师的步枪弹药、手榴弹都快用完了，许多士兵的步枪里只有1个弹夹、8发子弹。