岡村寧次思考著對策，山東八路軍不能不管，新泰、萊蕪還要好些，要命的是蒼縣和臨沂，八路軍北上蒼縣直接威脅華北中心重鎮北平、天津。而臨沂有機場，如果機場被軍航空隊所用，將直接威脅日本本土安全，這都是他承不住的。但要徹底清剿山東八路軍兵力最需要十萬以上的兵力，而且必須是純種日軍，岡村寧次在現階段是無論如何也辦不到的。二個師團穩定山東的局勢是應該可以做得，問題是現在他連二個師團都調不出來。
豫中會戰華北日軍用5個師團、5個旅團，幾乎調出了華北地區所有機兵力。一下調了出2個師團，部隊後續的攻擊力會到非常大的影響，國軍在豫中可是有40萬兵力。豫中會戰很有可能會打一鍋夾生飯。
風村寧次想到了戰車第3師團，這支部隊目前沒有分配到作戰任務，而且後續渡河問題還沒有想到好的辦法。這支部隊是機械化部隊，用的好不比2個步兵師團效果差，為了保險，岡村寧次還準備調混第7旅團配合作戰，其部曾常駐冀魯邊界。戰車第3師團可以轉道開封，混第7旅團也在開封附近，從開封出發過隴海鐵路可以快速到達戰場。這兩支部隊的調離對豫中作戰的影響最小，事就這樣定了下來，岡村寧次期戰車第3師團在魯南有驚豔的表現。
李振華沒有干涉魯南、濱海軍區軍事行，只是要求的是把攻擊蘭陵、郯城的時間推遲到了18號凌晨，攻擊蘭陵、郯城非常順利，周邊的據點都已經在攻擊之前拔除完畢，從周邊據點逃回蘭陵、炎城的偽軍，混了我軍政工人員和已策反的偽軍。戰鬥一開始，裡應外合。蘭陵、郯城鬼子都不多，只有一箇中隊，反正的偽軍開啟一扇城門，攻擊部隊進城，擊殺頑抗的日偽軍，偽軍大多投降。攻擊部隊很快控制了城門和城牆以及街道關鍵節點，有些作惡多端的偽軍頭目及死分子連同大部隊的日軍被圍在了城中的小圍子裡，兩座城池的攻取如出一轍。攻擊部隊包圍了小圍子，也不著急，反正小圍子裡的日偽軍已了甕中之鱉。待全城穩定後，調來了九二步兵炮、火箭筒等，對小圍子發起了總攻，很快就擊破日偽軍的防守。兩座城池從攻擊到完全控制，也只花費了半天不到的時間。
接下來的工作就是打掃戰場，部隊派出糾察隊巡邏，執行戰場紀律，防止城出現打砸搶的況。民主政府、地方黨委進城，部隊移城市管理權給政府，糾察隊也移給黨委。黨委負責人事，民主政府釋出告安民、查封日偽漢資產、恢復秩序。在山東範圍各縣民主政府都是現的，以前是國黨流亡政府，現在都是經我黨組建的民主政府。這一切都是戰前已經安排好的，並形了制度檔案。
部隊留下守城力量後，其餘全部撤出，同時日偽軍俘虜及偽政府人員被部隊押出城外進行甄別。魯南及濱海軍區在蘭稜、郯城南面方向安排了多層阻擊力量，防止嶧城、棗庒、新安等地日軍增援。同時還切斷了臨沂水路、公路全部通。
臨沂日偽軍已陷了四面包圍之中，八路軍的壕都快挖到城門口了，臨沂城西面的簡易機場已被八路軍佔領，李振華下達命令整修並擴大機場。臨沂城日軍只剩下了1200餘人，其餘的在外圍作戰中已經被消滅。偽軍的損失更大，多偽軍在外圍作戰中，反正的反正，潰散的潰散，在臨沂城只剩下不足6000餘人，還人心惶惶。如今臨沂城日軍對偽軍還充滿了不信任了，外圍作戰中他們吃了偽軍大虧。他們還收到了蘭陵及郯城鬼子的訣別電，訣別電中也都提到了偽軍裡應外合，打開了城門。
日軍強行對城中偽軍進行了重新編組，原則上是儘可能對調各偽軍頭目之間的部隊，雖然戰鬥力會下降，但避免了建制倒戈的可能。日軍還選派鬼子指導監督。城門及城中關鍵位置由日軍單獨控制。說到底日軍這是剝奪了偽軍各大小頭目的指揮權。榮子恆也不例外，不知道他的心裡有沒有後悔過，當日本人的忠犬，還被日本人不信任。
日軍還對自己的部隊進行了混編，第55聯隊第一大隊與獨立第43步兵大隊殘兵臨時混編了一個步兵大隊，統一了指揮，大隊長是原第一大隊大隊長鈴木俊介。臨沂日軍收到第59師團電報，援軍不日即將到達，讓臨沂日軍再堅持7天。
山東軍區攻城部隊準備兩天，第三天臨沂城攻堅戰正式打響，我軍選擇了臨沂南門和西門為主攻方向，臨沂東面、北面臨水部隊不易展開，河對岸安排了部隊沿河警戒。進攻前兩個炮兵營對日偽軍進行了炮擊，各型炮彈落在了城頭上。日軍以不多的九二步兵炮和迫擊炮還擊，我軍炮兵計算彈道後，用火箭炮進行了覆蓋炮擊，日軍的炮火被打啞。炮火打擊期間，部隊將戰壕儘可能之字型延到了城牆附近。等炮火一停，戰士們抬著樓梯就衝向城牆。後方高機槍、重機槍、輕機槍火力掩護。日軍拼死反擊，他們組織了督戰隊，迫偽軍反擊。不時有日偽軍在牆頭被擊斃，攻城部隊也出現較大傷亡。李振華在遠鏡裡看見不時有重傷鬼子拉響了手榴彈從城垛滾了下來，帶著在樓梯上攻城的好幾個我軍戰士掉落地面。這些該死的鬼子武士道影響太深，也是悍不畏死。
攻城就是這樣，大量死傷不可避免。李振華在前沿指揮部向側後看去，不斷傷員從一線被抬了回來，設在前指不遠的野戰醫院不斷傳來傷員痛苦的嚎聲，他也只得下心腸轉過臉來。在攻城的同時我軍還有五個工兵小組同時向臨沂城牆掘進。
