根据敌情变化，华野参战部队作为部署：第一、二、三、四、六、七纵队，于临沂地区待机;第九纵队在胶东地区休整;第十纵队在胶济路西段，牵制济南国民党军;第八纵队在淄博、莱芜、临沂间机动。以上共9个纵队约20万余人，准备参战。
1月31日，南线之敌开始北犯。2月2日，北线敌人也开始向莱芜地区进犯。华野按照既定方案，以第三纵队主力于沂河、沭河之间占领有利地形，坚决抗击南线中路敌人，以逼其两翼突出。但国民党军为防止被各个歼灭，采取“集中兵力、稳扎稳打、齐头并进、避免突出”的战术，华野虽然采用各种方法逼敌突出一路，而敌仍步步为营，始终未获良好战机。
为诱使南线国民党军出援或放手北进，2月6日，华野二纵奉命以突然迅速的动作向东南挺进，7日在白塔埠、驼峰地区一举歼灭了敌人右路军侧翼的第四十二集团军郝鹏举部主力，并生擒郝鹏举。当发起白塔埠战役时，欧震集团未敢增援和北进，左路军反而向后收缩。华野仍捕捉不到良好战机，从而不能达到在南线大量歼敌、粉碎国民党军进犯的目的，故有北上歼敌之计。
二
当打郝战役正在进行时，中央军委、毛泽东致电华野，批准了前委的转兵北上，求歼北线国民党军的作战方案，并指示华野在一星期至10天内，原地整训，对外佯装打南面模样，待北线敌人占领莱芜、新泰之后，迅速移动全军，然后攻占胶济线。这时，北线李仙洲集团继续南进，第七十三军进驻博山以南，第十二军已占莱芜、口镇，第四十六军将占领新泰。该敌孤军深入，兵力也较分散。其中七十三军为中央军，第十二军原为东北军，第四十六军原为桂系，内部派系矛盾较大，有利于各个歼灭。此外四十六军军长已与共产党建立了联系，是歼敌的有利条件。华野前委经反复研究，最后下决心放弃临沂，以小部兵力阻击南线敌人，主力转兵北上，于新泰、莱芜地区围歼李仙洲集团。
2月10日，华野司令部下达命令，留第二、三纵队由参谋长陈士榘指挥，在临沂以南伪装全军作宽正面流动防御，钳制南线敌人。主力立即分三路隐蔽北上。左路，第一、六纵队推进至莱芜西南方向羊流店地区;中路，第四纵队为先头部队直进蒙阴;右路，第七纵队直进青石山以东蔡庄、上温地区。第八纵队开进新泰东北张庄地区;第九纵队立即由胶东开至南麻地区，第十纵队开至莱芜西面的鲁西镇地区。各部队于16日前进至预定地点集结待命。同时布置地方武装进逼兖州，在西运河上架桥，造成将西渡之假象，在黄河上收集船只，或大军东去模样，以迷惑敌人，掩护大军北进。华东野战军司令部随部队北移至沂源县东西唐庄。
2月10日夜，华野主力秘密兼程北上，每日黄昏后行动，黎明前宿营，冒着严寒，夜行百里，士气高涨。
