5月14日上午，西北野战兵团在安塞县真武洞召开了万人祝捷大会，庆祝蟠龙战役的胜利和西北战局的扭转。周恩来代表中共中央和毛泽东，向全体指战员祝贺，他还在大会上宣布：“党中央和毛主席仍旧留在陕北！”
“毛主席还在陕北！”这个消息给人们带来了莫大的鼓舞，人们兴奋得欢呼着，跳跃着，把帽子丢上了半空。
这天下午，天气很热，毛泽东和从真武洞回来的周恩来坐在一棵大树下休息。陆定一将干电池收音机放在一只翻过来的木盆上，调好了音量，里面传出了一位女播音员的声音，她正在播送新华社广播电台关于蟠龙大捷和真武洞祝捷大会的消息和评论。女播音员说到蒋介石背信弃义发动内战的时候声音冰冷，说到真武洞狂欢祝捷的时候热情洋溢，说到“毛主席”的时候则充满感情。毛泽东对周恩来说：
“这个女同志好厉害！骂起敌人来义正词严，讲到我们的胜利也很鼓舞人心，真是爱憎分明。这样的播音员要多培养几个。”
此时，房东薛如宪老汉光着膀子，乐呵呵地跑来了。毛泽东高兴地跟他打招呼，搬凳子让座。老汉从没有见过收音机，一见这方盒子里会说话，惊奇得不得了。他半弯着腰，双手按着膝盖，左看右看，半晌才说：
“这是啥东西，里面有人？”
众人轰然大笑。毛泽东说：
“你们不要笑，知道这个原理的话，给老人家讲一讲嘛。”
毛泽东见大家都不开口，就递给薛老汉一支烟，让薛老汉坐下，给他讲收音机的原理。毛泽东从山谷里的回声，讲到空气的震动，又归结到收音机的构造，说得既形象具体又通俗易懂。老汉高兴地说：
“哎呀，这里真有大学问，今天我可开了眼长了见识了！要不在半道上绊个跟斗，拾这么个玩意回来，还兴许叫我砸了烧火哩！”
一席话又引起大家一阵哄笑，毛泽东也笑了，他说：
“好了，你以后拾到这个东西，可别砸了烧火。”
老汉很认真地说：
“不能烧不能烧，我还要留着听毛主席说话哩。”
老汉至今还不知道他面前的李德胜，就是他所说的毛主席。此刻，收音机里广播员以高昂的音调报告了说：
“毛主席还在陕北！”
薛老汉一听高兴得叫起来：
“毛主席还在陕北啊！”
后来，他逢人便说：
“你们知道吗？毛主席还在陕北，不打败胡儿子他是不走的。”
5月14日这一天，粟裕指挥华东野战军向第74师发动全线攻击，将其四面包围于孟良崮及其以北的狭小地域内。
5月14日深夜，毛泽东为中央军委起草给陈毅、粟裕，并告刘邓的指示电：
陈粟并告刘邓：
元酉电悉。以1、4、8、9纵歼击74师极为正确。该敌歼灭后，你们应集中尚未使用之各纵（2、3、6、7、10，除小部用于钳制外），乘胜歼击83师及25师，收复蒙阴、青驼之线，实现中间突破。为此目的，使用于钳制东西两面敌人（5军、11师、7师等）之兵力，不应超过一个纵队，或仅以地方部队钳制之，而集中在你们手里直接使用于坦埠附近地区者，至少要有8个纵队。总之，集中一切力量打破一路，则全局好转。
军委 辰寒 亥
毛泽东发完这份电报，已是午夜时分，因陈毅正率部在行军途中，未能及时接到。毛泽东彻夜不眠，等候回音。直到陈毅回电说，已经收到中央军委的电报，他才准备去睡觉，放心地说：
“陈毅这个同志，只要接到命令，没有不全力执行的。”
5月15日拂晓，华东野战军王必成第6纵队在第1纵队的协助下，攻占梁庄；王建安率领的第8纵队攻占了万泉山。至此，3个纵队打通了联系，最后封闭了对第74师的合围口，同时也构成了阻击国民党军第25、第83师的防线。
蒋介石闻报又惊又气，差一点没晕过去，蒋经国赶紧将父亲扶到椅子旁坐下，问道：
“父亲，您没事吧？”
蒋介石闭着眼睛，摆摆手。蒋经国倒了一杯白开水，放在父亲面前。
“经国，”蒋介石说：“给顾祝同发报。”
蒋经国赶紧拿过纸和笔，说：“父亲，您说吧，我记录。”
蒋介石缓缓地说道：
顾司令祝同兄并恩伯、灵甫兄勋鉴：
今已得知灵甫之74师被困孟良崮，甚惊，又甚喜。其惊之因是灵甫被困，随时都有危险发生。其喜之因是灵甫给我军寻找了一个歼共军陈、粟部于孟良崮的大好机会。因为我74师战斗力强，装备精良，且处在有利地形。再之，有恩伯、敬久、欧震3兄兵团大军云集，这是我国军同陈、粟决战的好机会。现令74师灵甫部坚守阵地，吸引共军主力，再调10个师之兵力增援74师，以图里应外合，中心开花，夹击共军决战一场，歼陈、粟大部或一部之兵力，一举改变华东战局。总之，一切均仰仗于诸位精诚团结，协同作战，为党国之大业献身出力，乃千秋殊荣也。
顺颂戎祉！
中正
不久，张灵甫复电蒋介石说：
“我74师坚守孟良崮，固若金汤。望校长放心，灵甫决心固守孟良崮，吸引共军。但希望新泰之第11师、蒙阴之65师、桃墟之第25师、青驼寺之第83师、河阳之第7军和第48师、莱芜之第5军、鲁南之第64师、第20师以及楼德之第9师迅速向我增援，以构成内外夹击，与共军决战。我师建制完整，又处于战役中心，只要空投弹药及粮食、饮水，及时供足，外援友军及时效力，精诚参战，此时歼陈、粟大部可成定局，我国军必胜。否则，学生将以身殉国，杀身成仁，报校长多年之教诲。学生，灵甫叩呈。”
蒋介石看到张灵甫的回电，激动地说：
“这个张灵甫，真是我的好学生！”
此时，转战在陕北的毛泽东、周恩来、任弼时也密切关注着孟良崮战役。周恩来对毛泽东说：
“孟良崮战役已经打了2天了，一直就这么相持不下，这样下去，战役的情况转移是可能发生的。”
任弼时也不无担忧地说：
“陈老总的胃口太大了，这样撑下去是不行的。”
毛泽东说：
“我看，让华野先打掉74师，挫伤蒋介石的元气再说。以中央军委的名义给陈、粟发报吧。”
5月15日上午9点30分，中央军委致电陈毅、粟裕、谭震林说：
“孟良崮一役，应迅速解决，不要贪多。首先歼灭整74师，然后再寻找战机。”
陈毅、粟裕、谭震林接到中央军委的指示后，彼此交换了意见，马上向各纵队下达了作战命令，命令中说：
“党中央和毛主席来了指示，说不要贪多，首先歼灭张灵甫的整74师，然后再寻战机。现在敌人的10个整编师已经围在我军四周，先后打响。当前你们各纵队的主要任务是把张灵甫的整74师这个轴心敲掉，这样，敌人就没有巴望了，我军也就免得两面作战了。如果拖延下去，情况的逆转是可以预料的。因此，我担任主攻任务的各部队一定要发扬连续作战、不怕牺牲、不怕疲劳的作风，要不惜一切代价把孟良崮拿下来，要坚决、干净、彻底、全部地消灭74师。”
陈毅又拿起电话，要通了1纵叶飞、4纵陶勇、6纵王必成、8纵王建安、9纵许世友，他连珠炮般地吼道：
“国民党蒋介石和我们拼死决战，把我们反包围了，情况十分严重。现在成败在此一举，要不惜一切代价吃掉张灵甫和74师，拿下孟良崮。你们打掉1千，我给你们补充1千，打掉2千，给你们补充2千；全部打光了，我再恢复你们的番号。谁攻上孟良崮谁就是英雄。现在是只有冲锋，后退就是死亡。”
粟裕从陈毅手中接过电话，补充说：
“不要怕敌人的飞机和地面援兵，我们有困难，敌人更困难，一定要坚持下去，不能有丝毫动摇！”
5月16日凌晨1时，粟裕命令各部队所有的炮火一齐向孟良崮实施猛烈轰击！293发炮弹只有12发没有命中目标。华东野战军主攻各部在强大的炮火掩护下发起总攻。
王必成6纵的预备队特务团在副团长何凤山和政委叶松盛率领下攻上了山头。叶松盛带1个加强营，歼灭了第74师1个团后，最先登上孟良崮，直捣张灵甫的指挥所。3连战士首先冲入张灵甫指挥部洞口，一阵猛烈扫射，张灵甫被汤姆枪子弹击中后脑，副师长蔡仁杰和58旅旅长卢醒等高级将领一并被击毙。
主战场的枪炮声渐渐平息下来了，一名参谋拿着向中央报捷的电报稿，请粟裕签字，粟裕连连摆手，说：
“命令各部队重新报战果，对歼俘敌人的数字，要力求准确无误。命令各部队必须继续搜查，不可放松警惕，特别是一些比较隐蔽的山沟里，要仔细搜查，没有命令，不准停止。”
粟裕见周围的人不理解，又说：
“我把歼俘敌人的数字作了反复统计核对，发现还差7000人左右。7000人不是个小数目，不可掉以轻心。”
后来，华东野战军一部果然在一条山沟里发现了正准备突围的这批国民党军部队，当即被其全部歼俘。陈毅知道了这回事，立即给粟裕打电话说：
“老伙计，这个仗你硬是越打越神了！我在电话里向全体指战员祝酒致贺！”
5月16日下午5时，华东野战军全歼蒋介石的5大主力之一的王牌整编第74师及整编第83师的1个团，共计32000余人，其中毙伤13000多人，俘虏19000多人。解放军方面损失了12000多人，其中牺牲6000余人。
后来在5月25日，新华社报道：我军在孟良崮战役击毙整编74师中将师长张灵甫等。同一天，《人民日报》在配发的记者纪实报道中写道：“蒋介石嫡系精锐主力军第一个美械师74师师长张灵甫，已为人民解放军手中的美国武器击毙。”“尸首查出后，经被俘之该师辎重团上校团长黄政、58旅172团上校团长雷励群及张灵甫之侍从秘书张光第等人前往辨认，确证张氏后脑被汤姆枪弹炸烂，血与脑浆均已干涸。……人民解放军已备棺代为埋葬，以待张氏家属前来领柩回籍。”
在5月30日，陈毅、粟裕、谭震林、陈士榘在给“军委，刘邓”的电报中写道：
军委，刘邓：
一、据最后检查证实，74师师长张灵甫、副师长蔡仁杰、58旅旅长卢醒，确于16号下午2时解决战斗时，被我6纵特团副团长何凤山当场所击毙。当特团何副团长走近张灵甫等藏身之石洞，据师部副官出面介绍为张灵甫等人，现尚在俘官处可证。
二、另查出51旅旅长陈传钧、副旅长皮宣猷、57旅旅长陈嘘云、参谋长魏振钺、副参谋长李运良、58旅副旅长贺翔章、师新闻处副处长赵建功，均被俘，现在野战俘官处生活。
陈粟谭榘 30日
蒋介石得到74师被歼的消息，气急败坏地说：
“以我绝对优势之革命武力，竟为劣势乌合之匪众所陷害。”“孟良崮的失败，是我军剿匪以来最可痛心最可惋惜的一件事。”“真是空前大损失，不能不令人哀痛。”
王耀武也哭着说：
“74师之失，有如丧父之痛。”
蒋介石为了嘉奖张灵甫，在南京风景区玄武湖建立纪念74师的纪念碑，并把一艘炮舰改为“灵甫号”。同时，他将第1兵团司令汤恩伯撤职，处分了25师师长黄百韬；将83师师长李天霞交军事法庭审判。后来，李天霞花了几十根金条才得以解脱。
黄百韬，又名黄伯韬，字焕然，广东梅县人，初在江苏省防部队任排长、连长，后被奉系军阀俘虏，先后追随孙传芳、张宗昌，与国民革命军作战，升任旅长。张宗昌被蒋介石消灭后，他又投靠蒋介石，由团长、旅长升任第41师师长。到了抗战时期，在陆军大学毕业后，他先后任第6战区司令长官部参谋处长、冀察战区司令长官部参谋长、军事委员会高参、第3战区司令长官部参谋长。1943年4月，黄百韬晋升中将，10月调任有川军、中央军、西北军背景的杂牌军第25军军长。抗战胜利后，第25军被编为整编第25师，黄百韬任师长。
且说孟良崮战役结束后，粟裕就如何处理张灵甫的尸体，打电话对第6纵队政治部主任皮定均说：战死沙场的将军，应该得到一个军人的荣誉。皮定均按照粟裕的指示，派人花了400银元给张灵甫买了一口上好的棺材，还要给他穿上新军装。因为找不到国民党军的将军服，只好给他穿了一套解放军的服装，并且把他的脸也洗得干干净净的。
被第6纵队俘虏的1个少将旅长和8个上校，要求最后看一眼他们的师长。政治部副主任谢胜坤向皮定均请示，皮定均同意了。皮定均、谢胜坤和战士们押着这9个将校来到了张灵甫尸体前，9人围成半月形跪下，全部哭了，哭了一会儿，收住泪站了起来。皮定均、谢胜坤默默地看着这一切。待他们站定，皮定均说：
“这就是你们师长的下场。他执行蒋介石命令，积极打内战，说要3个月内消灭共产党。他一路追着我们，从淮阴到涟水，从涟水到山东。结果被消灭的不是我们，是74师，是张灵甫本人。你们师长如此下场，是什么原因？你们认真考虑一下吧。”
5月20日，毛泽东致电林彪、高岗并告朱德、刘少奇，他在电文中写道：
林高并告朱刘：
高卯号电，林辰巧、辰皓两电均悉。出师顺利，甚慰。东北在你们领导之下，改革了土地，发动了群众，建设了一支强有力军队。在全国各区中，就经济论你们占第一位；就军力论你们已占第二位（山东为第一位）。目前你们以8个师南进，希望能于夏秋两季解决南满问题，争取于冬春两季向热河、冀东行动一时期，歼灭13军、92军等部，发动群众，扩大军队。该两区共有人口1500万，为将来夺取长春北宁两路、长、沈、平、津4城必不可少之条件。夺取两路4城必须准备的条件有三：你们已在北满建立了强大根据地，解决了第一个条件；现在正向南满作战，估计不要很久即可解决第二个条件，建立强大的南满根据地；第三步还要解决冀热辽地区的根据地问题。关内方面，我苏鲁军负担最大，在他们面前，集中了32个整编师85个旅（包括被歼者在内），直至此次歼灭74师，才使敌人进攻发生了困难，今后再歼二三个师（军），即可转入全面反攻。我刘邓军现攻安阳，6月间可以10万人渡黄河向中原前进。我彭习军（只有6个不充实的旅）对付胡宗南31个旅的进攻，两个月作战业将胡军锐气顿挫，再有几个月必能大量歼敌，开展局面。陈赓部4个旅拟使用于西北。聂萧罗军上月正太作战歼敌3万余，缴枪15000以上，现须休息半月，约下月中旬拟打津沧线，配合你们作战。总观全局，目前大部分地区已转入反攻作战。只待山东再打一二个胜仗，即可转入全面反攻。
毛泽东 辰号
5月21日，西北野战兵团主力西进陇东，攻击突然袭击陇东地区的青海马步芳、宁夏马鸿逵两部；同时调动胡宗南军。
5月22日，新华社就孟良崮战役发表评述说：
“华东人民解放军和华东解放区的人民，在全国人民的爱国自卫战争中，担负的任务最严重，得到的成就也就最荣耀。”
5月22日，毛泽东为中央军委起草给陈毅、粟裕等人的指示电，他写道：
陈粟谭榘，张饶邓黎，并告刘邓：
哿电悉。歼灭74师，付出代价较多，但意义极大，证明在现地区作战，只要不性急，不分兵，是能够用各个歼击方法打破敌人进攻，取得决定胜利。而在现地区作战，是于我最为有利，于敌最为不利。现在全国各战场除山东外均已采取攻势，但这一切攻势的意义，均是帮助主要战场山东打破敌人进攻。蒋管区日益扩大的人民斗争，其作用也是如此。刘邓下月出击，作用也是如此。而山东方面的作战方法，是集中全部主力于济南、临沂、海州之线以北地区，准备用六七个月时间（5月起），6、7万人伤亡，各个歼灭该线之敌。该线击破之日，即是全局大胜之时，尔后一切作战均将较为顺利。下一步行动方针有二：
一、休整若干天后即执行你们哿电办法，以3个纵队攻潍县，以6个纵队打援兵（6、7两纵均留北面不分散很对）。
二、将攻潍计划再行推迟（已经推迟一次，打了74师，甚为正确），考虑先打5军。该军现驻莱芜、颜庄两地，比较孤立，但不知其工事坚固程度如何？你们对打该军把握如何？我军钳制11师等部，使之不能增援，把握如何？望你们从长考虑，分析利害电告。如能先歼5军（或该军一二个师）及其他数部，然后再打昌、潍，则利益甚大。因我打昌、潍，敌必增援（这是必然的），时间愈早，则援敌愈大，我军打援愈难；时间愈迟（即在正面多歼几部敌军之后），则援敌愈小，我军打援愈易。故应把打潍当作一种争取我军主动、使敌陷入被动之重要手段，尽可能不要过早使用。只有在正面已绝无作战机会之时，才采取打潍步骤。如何，盼复。
军委 辰养
欲知毛泽东的战略目的能否实现，且看下一章叙述。
东方翁曰：“第一不要性急，第二不要分兵，只要主力在手，总有歼敌机会。凡行动不可只估计一种可能性，而要估计两种可能性。例如调动敌人，可能被调动，亦可能不被调动，可能大部被调动，亦可能只有小部被调动。凡在局势未定之时，我主力宜位于能应付两种可能性之地点。”毛公战法，妙之极矣！
