1947年8月8日，陳毅、粟裕率領華野指揮機關和第六縱隊、特種縱隊向魯西南進軍。
他們選擇的路線是：從膠濟路北的桓臺、廣饒地區岀發，北渡黃河至山東惠民地區，再從禹城附近越過津浦，到達陽穀、壽張地區，由此南渡黃河至魯西南前線。
這一路都是老解放區，系我軍之後方，無敵人阻撓，既可大大減少行軍中的兵力消耗，又保密性強，便於隱蔽我軍行動意圖。
途中，8月16日，軍委來電，詢問支援劉、鄧作戰的行動打算。此時，陳毅不在野司，又不能不及時回覆軍委。怎麼辦？粟裕只得先談談個人想法，而具體方案，待陳毅回野司後再上報。
事實上，七月分兵，外線出擊，本身就有支援劉、鄧的含義。在六七月裡，軍委數次明確指示，要求華野各部隊，“從劉鄧大軍的相反方向鉗制敵人”。無論是給華野還是給劉、鄧的電報中都是這樣說的。
然而，形勢已發生了重大變化，劉、鄧大軍越過隴海路以後，受到大批敵軍的圍、追、堵、截，處境更加緊急。因此，粟裕認為，為了更直接更有力地策應與支援劉、鄧大軍作戰，華野西兵團作戰區域必須擴大到隴海路以南。
這樣，不僅可以適應當前拖住敵人、策應與支援劉、鄧的作戰需要，而且，可以為將來三軍配合，經略中原創造條件。
於是，粟裕於8月18日，把自己的想法和建議報告軍委和華東局。他在電報中首先說明，陳軍長去渤海軍區未回，此電報僅是他個人意見。
電報說：依近日情報判斷，敵有大部隨劉鄧南去可能。如果如是，則劉鄧很吃力，我應盡一切努力多拖住一些敵人。因此，西兵團目前應位魯西南及隴海線上行動，必要時以一部挺入路南，破襲津浦，威脅徐州，才能有效拖住敵人，並尋機殲滅薄弱之敵。
此計劃如能有效實施，不僅可拖住一部分敵人不能南去，且可使魯中、膠濟線一部分敵人西來。如是，則又會減輕我魯中及膠濟線負擔，並使敵人進犯膠東腹地及煙臺之可能性更減少。
這是一份明顯擴大作戰範圍，為本戰區加碼的電報，於8月18日酉時發出。
毛主席於8月24日覆電，明確指出：“粟裕的意見極為正確。西兵團作戰範圍規定為黃河以南、淮河以北、運河以西、平漢以東，望轉示陳（士榘）唐（亮）、葉（飛）陶（勇）及六、十兩縱及炮縱堅決執行。”
這樣，就完全改變了陳粟為策應劉鄧，從反方向鉗制敵人的決定，而明確了陳粟與劉鄧、陳謝三軍共同經略中原的戰略任務，完善了“三軍配合，兩翼牽制”的戰略佈局。
毛主席特地指岀：“我華東軍在第一年作戰中，已表現自己為全國各區戰績最大的軍隊，七月減員較多，無損大局。希望你們儘速趕至魯西南，統一指揮西兵團各縱，配合當地地方兵團，完成中央付給我華東軍的偉大任務，我相信你們必能完成此種任務。”
接到毛主席電報之後，粟裕反覆思考，進入魯西南後如何打好第一仗，奪取戰爭主動權，為經略中原開好局。
此時，劉鄧大軍處境更加困難。軍委、毛主席連發急電，通報劉鄧大軍情況，明確指令陳、粟率部迅速南下殲敵，直接援助劉鄧。
比如8月27日，毛主席急電陳、粟：“敵大軍向劉、鄧追擊，情況異常緊迫”，要求陳、粟率六縱、十縱、炮縱“星夜兼程急進”，“統一指揮陳、唐、葉、陶5個縱隊，殲滅與抓住幾部敵人，直接援助劉、鄧”，“至急至要”。
事實上，在魯西南浴血奮戰的5個縱隊，也打得相當艱苦、相當困難。在敵人的重兵進攻下，部隊頻繁轉移，一直受敵人尾追，未能擺脫被動。一個多月沒有打過一次像樣的仗。部隊減員較多，思想較亂。
有的幹部說：“運動戰、運動戰，只運不戰。我走弧形，敵人走直線，敵人走一，我們走三，晝夜不停，疲勞不堪。”
有的說：“魯西南水多，泥鰍成了龍。吳化文是我們手下敗將，居然也敢跟著我們屁股追！”宋時輪率領十縱，在敵重兵圍追堵截下，不得不擅自撤退到黃河以北。敵人也因此而產生了錯覺，錯誤地判斷“山東共軍潰不成軍，不堪再戰”，“魯西南共軍陷入絕境，南有隴海路、東有津浦路、西北兩面有黃河，四面被圍，無路可走，過去敵人行動很謹慎，現在驕狂起來，一個團也竟敢自成一路尾追。
粟裕一連線到毛主席好幾份急電，決心堅決貫徹執行毛主席指令，打一個好仗，以直接援助劉、鄧。他一方面請陳軍長速歸，一方面構思殲敵方案。
粟裕認為，扭轉戰局的關鍵，在於儘快捕捉和創造戰機，打一兩個殲滅戰。這樣，才能有力地配合劉、鄧作戰，才能迅速開啟魯西南的局面，才能克服指戰員中的思想混亂。
他覺得，當時已經具備打殲滅戰的基本條件。我軍與敵軍，是在同樣的地理與氣候條件下作戰，敵人在大雨泥濘中追擊了一個多月，同樣也是疲勞不堪，而他們的素質和士氣是不能同我軍比擬的。
我軍實力雖然下降，但現已高度集中，完全可能對敵造成戰役上的兵力優勢。同時，敵人驕狂失慎，錯誤地判斷我軍北逃，很可能分兵輕進，形成有利於我的戰機。我軍突然南下出其不意，攻其不備，必將大奏奇效。
於是，粟裕構想了兩個作戰方案：第一方案：渡過黃河與陳、唐會合後，開個會，休息幾天，補充彈藥、物資，恢復部隊體力，再打一仗。好處是戰役指導思想統一，佈置周到，易於協同。不利之處是，敵知我兵力高度集中後，有可能謹慎靠攏，甚至進入據點固守，不易分割殲滅。
第二方案：陳、粟率六縱、十縱和特縱渡河，次日就發起戰役。由陳唐部先將敵誘至距我渡河點以南三四十公里之適當地區，集中3個縱隊，包圍敵整編第五十七師或整編第六十八師。
另外，以1個縱隊去鉗制敵整編第五師（由第五軍改編）；第六縱隊、第十縱隊趕赴參戰。這樣，可以出敵不意，易於取勝，而且能迅速開啟魯西南戰局，及時南下豫皖蘇，配合劉鄧大軍。但戰前來不及開會，不便取得密切協同，而且，萬一打不好，對整個戰局不利。
陳毅從渤海回到野指，粟裕立即向陳彙報了這兩個方案，併力舉按第二方案行事。陳表示同意，但提議決定前徵詢陳士榘、唐亮、葉飛、陶勇的意見。
8月30日，毛主席又發來了加急電報：“現在歐震、羅廣文、張軫、王敬久、夏威各部均向劉、鄧壓迫甚緊，劉、鄧有不能在大別山立腳之勢，務望嚴令陳、唐積極殲敵，你們立即渡河，並以全力貫注，配合劉、鄧。”
於是，陳毅、粟裕立即決定，採取第二種方案。他們立即率領六縱、十縱和特縱南渡黃河，與第一、第三、第四、第八縱隊會合於鄆城地區，相機殲滅北犯之敵。
當天，就發岀了由陳、粟聯合簽名的“西字第一號命令”，陳、粟過黃河後，原在黃河以南的各部亦遵令兼程急進。從9月3日至5日，3天時間，華野的7個縱隊，以及由軍委劃歸陳、粟指揮的晉冀魯豫第十一縱隊，全部集結於預定的作戰地區。
這一仗，對能否直接援助劉、鄧，能否扭轉華東戰局至關重要。就是說這一仗必須勝利，否則，後果不堪設想！
因此，粟裕立即著手，進行了調査研究，分期分批找西兵團各縱隊領導談話或開座談會。在縱隊以上的指揮員中，多數主張打。
他們說：“曾幾何時，我們在雨雪交加的魯南，消滅了配屬快速縱隊的整編二十六師，活捉了馬勵武；在沂蒙山地區，消滅了蔣介石的王牌軍，打死了張靈甫。如今，反被我們手下敗將追得東奔西跑，真是窩囊！”
“我們與敵人所處的天候、氣象、地形條件是—樣的，敵人能打，我們為什麼不能打？”
一向以英勇善戰，敢打敢拼著稱的“獨臂將軍”廖政國，為部隊減員過大，作戰過於被動，而十分痛心。他主動找到粟裕，用他僅有的一隻手，緊緊握著粟裕的手，使勁地搖，聲淚俱下，激動地說：“粟司令，我們必須打一個翻身仗啊！”
但是，也有一些高階指揮員主張休整一下再戰。他們認為，敵人多路尾追，密集靠攏，戰機難尋；時值雨季，積水甚深，不便機動；沒有後方，傷員安置困難；特別是部隊減員多，消耗大，未得補充，實力大減，沒有必勝的把握。
粟裕認為，戰前統一思想，是打好這一仗的首要問題，立即向陳毅作了彙報，並建議召開縱隊級以上幹部的緊急會議。陳毅表示同意，當即決定次日（9月6日）晚召開緊急會議。
會議充分發揚民主，會上打與休整一下再打兩種觀點都暢所欲言，都充分地說明了自己觀點依據和理由。
大家談得差不多了，都把目光集中在粟裕身上。粟裕站起來說：“剛才大家都暢所欲言，充分地發表了自己的意見，這很好。我也來談談，最後請陳軍長決策。首先，我們要承認困難，正確對待困難。七月分兵，外線岀擊，是我們第一次完全脫離根據地作戰，又逢連天大雨，山洪暴發，確實有不少困難。休整一下，認真進行一下經驗教訓的總結，然後再打，當然好。但是，劉鄧大軍告急，毛主席多次發急電，命令我們迅速行動，積極殲敵，全力配合劉鄧，這是全域性啊！這樣區域性就必須服從全域性，我們再困難也要自己克服，盡力爭取早打，而且越早越好。”
“要克服目前的困難，變被動為主動，關鍵是打好這一仗。只有打，才能有力地配合劉鄧；只有打，才能扭轉目前的被動局面；只有打，才能得到補充；只有打，部隊才能得到休整。打好了，魯西南根據地就能重建起來。對於敵我雙方的有利條件和不利條件，要作全面分析，當前部隊非常疲勞，但求戰心切；實力下降，但兵力已高度集中，完全可以造成對敵人的戰役優勢。”
“敵人在這一個多月裡，對我軍前堵後追，錯誤地判斷我軍向北潰退，因而驕狂失慎。我們利用敵人企圖壓迫我軍退到黃河以北的心理，將計就計，用第一、第三兩個縱隊誘敵北犯，敵人很可能分兵輕進，從而造成有利於我的戰機。我3個縱隊渡河南下，突然投入戰鬥，可以收到攻其不備的效果，取勝把握很大！至於部隊的思想問題，實踐證明，打勝仗是解決思想問題的最好辦法……”
接著，粟裕又說：“在敵佔區活動不能只走不打，又不能亂打、硬打，或是隻走不打，走不好，甚至走不了。要扭轉戰局變被動為主動，關鍵在於打好一兩個殲滅戰。”
最後，統一了思想，大家都決心打好這一仗，並且同意先殲滅較弱的整編五十七師，然後再酌情殲滅邱清泉的整編第五師（即第五軍）。
這次會議的精神，抓緊時間，層層傳達，直至戰士。這樣，果然迅速提高了廣大指戰員敢打必勝的決心與信心，把領導的決心變成了群眾的自覺行動。基層的幹部戰士，大家奔走相告：“喂，知道嗎，陳、粟到魯西南前線來了。”
“陳、粟兩位首長一起來了嗎？”
“一起來了，縱隊首長已見過他們，一起開過會了。”
“噢，這一回肯定要打大勝仗了！”
華野部隊中，流傳著“陳粟會合，必有大捷”之說。事情就是這麼巧，敵人就是這麼聽從陳、粟的安排。9月7日，蔣軍第五整編師與整編五十七師跟著我誘敵部隊，分別進駐隨官屯、賈敬屯一線，兩部敵軍相距竟擴大到二十多公里。
陳、粟得知這一情況，大喜過望，立即下達命令，將敵五十七整編師殲滅在沙土集地區。
這時，郭化若正在基層連隊，瞭解各部傳達貫徹會議精神的情況，突然接到電話，說粟司令的作戰命令已經到達縱隊，要他速回司令部。
郭化若回到司令部時，各師領導均已到齊。王必成宣佈陳、粟命令：將敵第五十七整編師，殲滅在沙土集地區。三縱、六縱、八縱負責主攻，四縱、十縱、晉冀魯豫十一縱打援，葉飛的一縱作戰略預備隊。
說到這裡，王必成目光離開了命令，笑著說：“粟司令分配完任務，葉飛老大不高興，板著臉，撅著嘴，一言不發。後來粟司令又說了，如果此戰役進展順利，請大家就地向一縱靠攏，乘勝尋殲邱清泉的第五整編師。這時，葉飛笑了，一邊走，一邊還說：這還差不多！”
接著，王必成、江渭清對各師的作戰任務，作了明確分工。指岀，回去馬上開拔，今夜就要發起攻擊。
最後，王必成說：“郭副司令是毛主席的高參，是著名的戰略專家。郭副司令來之前，粟師長就找我和江政委談話，說六縱要成為真正的文明之師、威武之師，還需要花大力氣，好好努力一番。給你們派個老師來吧，你們不能錯過機會啊。現在就請郭副司令講話。”說完帶頭鼓掌。
郭化若沒有思想準備，求援地看著江渭清。
江渭清說：“我們一、四、六縱是粟司令的老部隊，粟司令搞部隊建設有個規矩，就是班有黨員，連有中學生，團有大學生。每個連隊都配有文化教員，我們有不少軍、政革命幹部，是從文化教員起步的，沒有一定的文化基礎，是很難擔任團以上職務的。葉飛的一縱，到山東快兩年多了，還保持著這個傳統。老郭，你就引經據典地講幾句吧。”
“好吧，我初來乍到，說錯的地方，請同志們批評指正。”郭化若說完，拿著指示棒在地圖上的沙土集地區指點說：“沙土集是名不見經傳的小集鎮，位於山東省鄆城縣的西南。但是，它的周圍地區卻是歷史上著名的古戰場，或者是農民起義的發源地。它的北面，是著名軍事家孫臏的故鄉。他指揮的減灶誘敵，智殲龐涓的馬陵之戰，就發生在此處。也就是陳、粟首長指揮我們全殲李仙洲集團的地方。”
郭化若說到這裡，用指示棒指了指活捉李仙洲的馬陵古道。
“沙土集西南的荷澤，古稱曹州，是震撼唐王朝的黃巢農民起義的發源地。北宋末年，縱橫河朔的農民起義軍首領宋江，傳說就出生在鄆城。然而，數風流人物，俱往矣，天翻地覆今勝昔。在這塊歷經滄桑的熱土上，我們陳、粟首長即將導演一幕有聲有色、威武雄壯的活劇，全殲蔣介石的整編第五十七師。”
“同志們，這是變被動為主動的關鍵仗，是翻身仗。因此，我們六縱要在這次戰役中多作貢獻，我建議各師之間開展殺敵立功競賽，看誰風格高，看誰功勞大，看誰繳獲多，俘虜多。”
郭化若說完，王必成、江渭清帶頭鼓起掌來。
散會後，師首長飛馬歸隊，拔寨起程。當時，天正下著大雨，以往雨中行軍，指戰員牢騷怪話特別多。今天同樣是大雨，指戰員卻情緒高漲，說：“大雨下得好，正好掩護我們飛兵奇襲沙土集。”
三縱、六縱、八縱的勇士們，從四面八方飛奔而來，勢如猛虎下山，撲向沙土集，很快就將沙土集圍了個水洩不通。
沙土集是荷（澤）巨（野）公路上的一個小集鎮，東西長2裡半，南北僅1裡多，周圍築有土牆，牆外有壕溝並有水。壕外有鹿寨2道，並建有地堡與圍牆上火力配合成網，使人民解放軍難以接近。集鎮內亦築有地堡、掩體，以備巷戰。
敵五十七師師長段霖茂中將，聽說粟裕親自率部將他包圍，立即將近萬人的部隊收攏集結在沙土集鎮，企圖固守待援。
這裡距邱清泉駐地僅20公里，“邱瘋子”如能援助他，也僅是二三小時的事。難道說沙土集如此嚴密的設防，連三個小時都守不住麼？段霖茂顯得非常自信。
深夜，幾顆明亮的訊號彈，在雨中升起，顯得格外刺眼。接著，特縱的炮群開始怒吼了。他們從5月初以來，沒有痛痛快快發過威，實在給憋急了，一口氣硬是把沙土集周圍的軍事目標轟得一乾二淨。
炮聲剛停，各突擊隊立即組織連續爆破，寨門被炸，碉堡被掀，房舍的磚瓦滿天飛，煙塵翻滾。英勇的華野指戰員，趁著濃濃煙霧，迅猛突擊，似潮水般湧向沙土集。
次日上午10時，段霖茂見兵敗如山倒，各路援兵均未能前進一步，深感無力迴天。他的整編第五十七師，前身是第九十八軍。1945年6月，在浙西天目山第三次反頑戰中，被粟裕率部全殲。
重新組建後，該部調入新沂、海州駐防。1946年10月，改成整編五十七師。真是冤家路窄，在宿北戰役又碰上粟裕的部隊，儘管逃得很快，還是被殲了一個旅，這個旅至今尚未補齊。
所以，這支部隊的軍官，特別是高階軍官，對粟裕的部隊有一種莫名其妙的恐懼感。現在怎麼辦？率部突圍已不可能了。還是走吧，再不走就來不及了。於是，段霖茂化了裝，率領一個警衛連溜之大吉。
誰知，他剛跑出寨門沒多遠，就被活捉了，反而使整個部隊失去了指揮。在他被俘之後的4個小時，整個沙土集鎮就全部解決了。
是役，擊斃敵軍二千餘人，俘虜七千餘人。還來不及補充缺額的整編五十七師，計九千五百餘人，均遭滅頂之災。
這一仗有兩個顯著特點：一是敵增援部隊極其狡猾。如整編第五師（即邱清泉的第五軍），在蔣介石嚴令下，對第五十七師的增援幾乎到了瘋狂的程度。飛機、大炮、坦克全部出動了。
邱清泉在拼命增援的過程中，採取兩點措施，一是與五十七師段霖茂始終保持聯絡：出動了多少飛機，用了多少大炮，出動了多少坦克和部隊，已經打到了什麼地方，均告訴了段霖茂；二是把戰場情況以及與段師長聯絡的情況，及時向“蔣校長”彙報。
誰知遇到了十縱的頑強阻擊，令他無法前進。當段已化裝潛逃，他與段失去聯絡時，立即中斷了與“蔣校長”的聯絡，迅速收攏部隊，後撤數十里，當即修築工事，以防不測。
第五軍不增援了，整編第八十四師哪裡還敢單獨增援，也一口氣後撤數十里，到鉅野城進行休整去了。
二是敵軍敗得心服口服。新華社記者季音採訪了被俘的將軍，其中有中將段霖茂，少將羅覺元、張毓彬等人，寫了報道《戰敗將軍一席談》。
段霖茂說：“我們的指揮完全錯誤，耳聾眼瞎，情況不明，粟將軍率部過了黃河，我們全然不知，完全陷於被動。貴軍好像在指揮我們一樣，我們當然必敗無疑！”
“粟裕不但會指揮自己的部隊作戰，”禿頭大頂，滿嘴短鬚的117旅副旅長張毓彬站起來插話說，“有人說，他還會指揮敵人，我看這話不假。我們國軍，這次也被他指揮了嘛。”
作為華東戰區的戰地記者季音，把這次被俘將軍與往日俘虜作了比較。以前在沂蒙作戰時，被俘的蔣軍將領不認輸，總是說“失敗是偶爾失誤”，“我們吃虧是偶然的，這次是中了你們的詭計”。現在不同了，蔣軍將領輸得心服口服，急切地盼望把他們送到黃河以北吃小米。
季音說：“這次俘虜情況的根本變化，不正是從一個側面反映了戰局的根本變化嗎？”
沙土集戰役的勝利，令毛主席欣喜異常。他於9月11日親自簽發電報給陳、粟，指出“鄆城、沙土集殲滅五十七師全部之大勝，對於整個南線戰局之發展有極大意義”。
沙土集戰役勝利後，粟裕也接受了新華社記者採訪，他說：“這一勝利，說明蔣軍在山東一再掙扎的重點攻勢，已最後宣告破產。蔣軍從此變為被動，我軍從此轉為主動。”
