1945年，山东分局和八路军山东军区部队依据中心的指示，向日伪军建议全面大反扑。在抗日军民的沉重冲击下，日军的反抗敏捷分崩离析。与此一起，军则刻不容缓地勾通日伪，和领导的公民武装抢夺成功果实。8月15日日本宣告无条件屈服后，占据临沂城的日军于16日逃往枣庄，但城内的伪临沂第八保安大队许兰笙部和伪费县保安大队邵子厚部4000余人，在顽固派、“冲突专家”王洪九的教唆下，拒不向领导的公民武装屈服，并依仗临沂城日军留传的武器弹药、城防工事和王洪九派来的“援军”垂死挣扎。为捍卫成功效果，使临沂城提前重回公民手中，八路军山东部队依据上级指示，抽调二师四团、警备二旅四团、军区间谍团、临沭独立团等，建议解放临沂城的战争，坚决消除拒不屈服的敌人。

  为打好解放临沂城的战争，山东分局和八路军山东军区进行了精心布置，并组成前哨指挥部，详细指挥这次战争；一起，还抽调得力干部组成城市作业委员会，由城工委率3000名民兵、民工担任前哨勤务和后方运送，及时供给弹药、物资、物资，还安排了城市工委，预备在城市解放后帮忙部队接收城市，做好大众作业，保持社会秩序。

  8月17日，八路军沿海军区、鲁中军区参战部队向临沂城守敌建议进攻，当即占据四关，并在郊外消除了王洪九派来的增援部队。20日、22日，八路军又建议两次强攻，但由于敌人火力微弱，两次攻城均没有见效。

  9月初，攻城部队调整战术，经研讨确定在城西北角进行坑道作业，施行大面积爆炸。在民兵和当地大众的密切配合下，经8昼夜严重作业，攻城部队挖成一条100多米长的坑道。工兵连夜将2000公斤黑色炸药和75公斤“梯恩梯”炸药从坑道内送进城墙下。10日晨8时，跟着一声巨响，炸药将城西北角城墙外侧炸塌30多米，但因古城墙过高过厚，墙内侧依然耸峙未倒，崩塌的砖石只在外墙形成了一个50度的斜坡。

  攻城部队敏捷向突破口建议进犯，攀援而上，但遭到守敌的拼命反抗，战事暂时呈现胶着。12时，攻城部队又建议第2次冲击，也未能见效。指挥部随即调整布置，决议施行夜间进犯。

  当夜9时，爆炸组在强烈的火力保护下，把一包包几十公斤重的炸药相继送到突破口，通过接连爆炸，扩展了突破口。一起，攻城部队整体指战员宣布震天的呐喊声，并吹起号角，形成冲击的假象，利诱敌人。守敌向城下强烈射击，其火力点彻底露出。如此重复6次，守敌被搞得精疲力竭。11日清晨1时15分，攻城部队的突击队秘密地扑向突破口，当守敌发觉时，突击队已冲上城墙，推倒敌人设下的铁丝网与障碍物，在城墙上形成了一个突破口。守敌匆忙安排力气向突破口反扑，突击队坚守阵地，接连向敌人抛掷了7000个炸弹，打退了敌人的8次反扑，并敏捷向两翼开展。在突击队和后续部队的冲击下，城墙上敌人设置的暗堡被逐个炸毁。

  跟着攻城部队冲入城内，战役又逐步向城内各个区域扩展。垂死挣扎的伪军见势不妙，大举施放日军留给他们的毒气，八路军指战员冒着毒气逐巷逐房和敌人打开抢夺，将守敌设在城中的工事逐个击毁，并将守敌切割围住。在八路军的勇敢冲击下，守敌各部很快失掉联络，敌人千名“敢死队”队员被消除了七八百，八路军指战员乘机发起政治攻势，残敌纷繁击毙伪军官和“督战队员”，缴械屈服。

  天亮时，历时26天的攻坚战宣告完毕，鲁南重镇临沂取得解放。此次战役，八路军全歼守敌，抓获伪临沂县长韩文龙、伪临沂第八保安大队队长许兰笙、伪费县县长韩金声、伪费县保安大队队长邵子厚以及王洪九派来帮忙守城的顾问陈维章以下2000余人；缉获步枪3000余支，轻重机枪10余挺，手炮50余门，轿车11辆以及大批弹药、物资。