從1944年春季開始，在中共山東分局、山東軍區(qū)統(tǒng)一指揮和部署下，八路軍山東各部隊連續(xù)發(fā)動以殲滅大股偽軍和拔除深入我根據(jù)地的敵人據(jù)點為主要目標的攻勢作戰(zhàn)。在秋季攻勢作戰(zhàn)取得勝利后，山東軍區(qū)又發(fā)起了以奪取莒縣為重點的冬季攻勢作戰(zhàn)。

莒縣位于八路軍濱海與魯中兩抗日根據(jù)地之間，是日軍“掃蕩”魯中、濱海的重要基地和南北運兵的要道。日軍1939年6月占領(lǐng)莒縣后，即在此修建了兵營、飛機場、彈藥庫，并構(gòu)筑了堅固的城防工事，城外有寬5米至7米的壕溝，城墻上有碉堡數(shù)十座；城內(nèi)日軍駐地又有圍寨和明碉暗堡。1944年，城內(nèi)駐有日軍1個中隊，偽軍莫正民部等30個中隊約3500人，其中16個中隊駐在城里，14個中隊分布于外圍據(jù)點和臺(兒莊)濰(縣)公路兩側(cè)。

八路軍濱海軍區(qū)、魯中軍區(qū)先后派出數(shù)十名敵工科干部到莒縣偽軍中開展內(nèi)線工作，爭取偽軍反正。為解除莫正民的后顧之憂，八路軍還派專人將其不滿周歲的小兒子送到城外妥善照料。受到感化的莫正民遞交志愿書，決定如期反正，并獲頒旅長委任狀，更安排人到城外待命，為八路軍攻城做向?qū)А?/p>

11月中旬，山東軍區(qū)集中部隊及地方武裝、民兵共萬余人的兵力，組成攻城、阻援和掃清外圍據(jù)點等3個梯隊，由濱海軍區(qū)司令員陳士榘、政治委員唐亮統(tǒng)一指揮，采取里應(yīng)外合戰(zhàn)術(shù)奪取莒縣縣城。具體部署是：以濱海軍區(qū)第六團、山東軍區(qū)特務(wù)團兩個營和莒中獨立營為攻城部隊；以濱海軍區(qū)第十三團、魯中軍區(qū)第一團、莒北獨立營為北線阻援部隊，負責打擊諸城方向南援之日、偽軍，并相機奪取管帥、枳溝等地；以濱海軍區(qū)第四團和莒南、沭水兩個獨立營及莒臨邊大隊等部隊在南線策應(yīng)，并負責打擊臨沂方向增援之日、偽軍；日照警備團、山東軍區(qū)教導(dǎo)第一團各一部，負責打擊從日照西援之日、偽軍。另派工兵一部化裝潛入城內(nèi)，策應(yīng)攻城。濱海區(qū)黨委、專員公署、莒中縣政府成立了城市工作委員會，組織萬名民工準備拆城、破路、供應(yīng)給養(yǎng)、救護傷員等。

14日19時許，預(yù)先化裝潛入城內(nèi)的八路軍工兵小分隊炸毀東南角碉堡。埋伏在城外的濱海軍區(qū)第六團、山東軍區(qū)特務(wù)團主力和莒中獨立營等部隊立即從四面登城并一舉攻入城內(nèi)，向縱深發(fā)展。城內(nèi)日軍兩度突圍，被八路軍擊退。

莫正民部按預(yù)定計劃立即反正。他們打開南城門，引導(dǎo)八路軍占領(lǐng)各要道和制高點，將日軍壓縮到城中心的圍寨內(nèi)。在開辟迫近日軍駐地的通道后，起義部隊奉命撤出城外，接受改編。戰(zhàn)至午夜，八路軍從四面發(fā)起攻擊，采取連續(xù)爆破、多點突入的方式突入圍寨，迫使日軍龜縮在最后幾個碉堡里固守待援。

在隨后的戰(zhàn)斗里，八路軍一面繼續(xù)圍困城內(nèi)日軍，一面向駐縣城外日偽軍發(fā)起攻勢，拔除了多個日偽據(jù)點。日偽軍出動飛機，掩護援軍向莒縣縣城進犯，途中遭八路軍阻援部隊阻擊，死傷慘重。18日下午，日偽軍集中1000余人，在坦克的掩護下分兩路再次增援，其中一路200余人被擊退，另一路800余人好不容易繞過阻援部隊陣地，于19日夜進入莒縣縣城。

八路軍攻城部隊為爭取主動，撤至城郭，對日軍實施多層圍困，并動員城內(nèi)居民遷出城外，同時還組織群眾將莒縣通往各縣的公路全部破壞。日軍彈盡糧絕，無法再守，于29日夜棄城北竄，莒縣縣城被八路軍解放。

此次戰(zhàn)斗，八路軍山東軍區(qū)部隊共斃傷日偽軍400余人，俘日軍15人、偽軍11人；爭取偽軍3500余人反正，繳獲長短槍3145支、機槍30挺、擲彈筒36具、汽車6輛、子彈6萬余發(fā)。莒縣縣城克復(fù)后，濱海、魯中兩區(qū)連成一片，根據(jù)地面積擴大7000平方公里，30多萬人口獲得解放。

在攻擊莒縣城的同時，八路軍魯中軍區(qū)部隊肅清了臨沂和費縣城外圍據(jù)點，并向北直逼膠濟鐵路附近；魯南軍區(qū)部隊逼近臨城、滕縣、泅水、邳縣等縣城附近；膠東軍區(qū)部隊攻占了棲霞；渤海軍區(qū)部隊則粉碎了日偽軍5000余人的“掃蕩”。