眾所周知，1947年5月13日—16日，華野在孟良崮全殲了整74師，給了國軍重點進攻當頭一棒，堪稱在百萬軍中取上將首級。蔣介石在痛罵：「娘希匹！」之余，不甘心失敗，又調集了九個整編師、二十五個整編旅，部署在萊蕪至蒙陰不到五十公裏的戰線上，準備發動新的進攻。
取得孟良崮之戰勝利後，中央軍委和華野均對戰局表示樂觀，準備集中華野全部主力，擺在濟南、臨沂、海州以北，從五月起，用六到七個月時間，六到七萬人傷亡，殲滅敵人9個整編師，徹底粉碎蔣介石重點進攻。
為此，華野前委還於五月底召開了團以上幹部會議，打算摩拳擦掌，像殲滅整74師前那樣，在內線多「舞幾場龍燈」，吸引敵人打幾場殲滅戰。
可是，蔣介石吸取了之前孟良崮戰役的教訓，讓侵華日軍的重要頭目——崗村寧次參與謀劃山東國軍下一階段作戰計劃。岡村寧次是侵華日軍中有名的中國通，曾指揮日軍在華北采取鐵壁合圍戰術掃蕩根據地，給八路軍造成不小的麻煩。八路軍副總指揮彭德懷甚至說：「岡村這個家夥,是很厲害的一個人,他有許多地方也值得我們學習的。」
崗村寧次接手山東國軍參謀工作後，果然眼光毒辣，很快發現了粟裕之前作戰的實質：在內線遊動，創造能分割國軍的戰機。
在軍事會議上，崗村寧次提出：「齊頭並進不如重叠而進，分進合擊不如合進合擊。」獻上計策：過去國軍是多個整編師齊頭並進，這樣在協調上困難很大，容易被解放軍鉆空子，分割包圍，不如以3—4個整編師作為一個重兵集團，擺成方陣，采取重叠互動前進的戰法，每個重兵集團加配山地作戰器材和炮兵、工兵，並在各戰略要點屯積大批作戰物資、修建大量工事、地堡，以有力部隊防衛。華野如果集中主力包圍一個重兵集團，那麽就會提前爆發兩軍決戰。如果圍攻戰略要點，一時半會打不下，各重兵集團也會馬上跟進反包圍。
6月25日，國軍重兵集團開始全力東犯，28日進至魯村、南麻、大張莊、樸裏莊一線，將華野壓縮在魯中山區狹窄地帶。
正值劉鄧大軍千裏躍進大別山的關鍵時刻，中央要求華野采取行動配合。正想多打幾個殲滅戰的粟裕這才發現：當面之敵十分密集，無論是打側翼之敵，還是像殲滅整74師一樣直取中央，都變得不可能，尋殲敵人的戰機非常渺茫。
敵變我變，中央軍委認為華野應改取分路出擊其遠後方之方針，策應劉鄧大軍，來電要求華野適當分兵：以兩個至三個縱隊南下，進攻費縣、滕縣等地，以兩個縱隊向西經吐絲口攻占泰安，掃蕩泰安以西、以南各地。正面留四個縱隊監視敵人。
根據軍委指示，華野決定：由葉飛、陶勇率領1、4縱隊向南越過臨蒙公路，進攻費縣、蒙陰；由陳士榘、唐亮率領3、8、10縱隊向西出吐絲口，進占泰安、大汶口；華野司令部率2、6、7、9縱隊和特種兵縱隊集結在沂水、悅莊公路兩側，各以少部兵力與東犯之敵接觸，主力待機出擊。各主力部隊於7月1日執行該命令。
這就是軍史上著名的「七月分兵」。
七月上旬，華野打得比較順手。向南挺進的葉陶兩個縱隊按計劃攻占了費縣、嶧縣、棗莊。向魯西陳唐三個縱隊攻占了津浦路上大汶口至大萬德段的一些據點，對兗州、徐州形成威脅之勢。
為了保衛徐州、兗州，蔣介石不得不從七月十三日開始，從正在向魯中山區挺進的國軍中抽回整5、7、85、83、57、55、48師，及整編第20、第75師各1個旅，調頭西援，在魯中山區只留下整11師、整8師、整64師，整25師等4個整編師固守要點。
粟裕見戰機難得，於7月17日夜間，指揮九縱、六縱、二縱分成多路向南麻的胡璉整11師猛攻，但由於4個整編師的援敵已逼近，加之暴雨連綿，道路泥濘，糧食、彈藥運不上來，4天後，粟裕主動撤出了戰鬥。
7月24日，粟裕又揮兵進攻李彌整8師防守的臨朐縣城，激戰至8月1日，未能攻克。
兩戰失利後，國軍重新擺出重兵集團東進，一舉打通了膠濟線，準備深入膠東，膠東是華東地區的重要後方物資基地，有數萬傷病員、家屬安置在那裏，如一旦被敵占領，對民心、士氣、物資補給都將帶來嚴重影響。
對華野更為不利的是，七月中旬以後，雨季驟然到來，大雨滂沱，山洪暴發，河水陡漲，使我軍機動、運輸、作戰遇到很大的困難。
其他兩路部隊也很困難，特別是進入魯南的1、4縱隊在齊腰或齊膝的大水中和泥濘的道路上行動，沿途都是打攻堅戰，作戰、機動和補給都十分困難，戰鬥和非戰鬥減員十分嚴重。第一、第四縱隊傷亡各約五千人，非戰鬥減員亦各約五千人。一縱甚至只剩下4個團不到五千人。5個縱隊只能到魯西南一帶會合劉鄧大軍作戰。
劉鄧大軍狀況也不容樂觀，雖然之前在魯西南消滅敵人4個整編師，但也付出了巨大的代價，中野1、2、3、6四個主力縱隊損失相當大，急需補充。
岡村寧次見華野1、3、4、8四個縱隊和中野1、2、3、6四個縱隊雲集在津浦路、隴海路和黃河之間的魯西南地區，不失時機地建議蔣介石抓住機會，集結重兵圍殲。
蔣介石命令整14、41、55、68、3、58、24師共11萬人馬集結在菏澤、金鄉、魯台等地，急調整編84、85、57、5師趕往魯西南，集中11個整編師20多萬人，企圖合擊劉鄧大軍和華野5個縱隊。
形勢十分嚴峻，本來打算稍事休整的劉鄧立馬上率部挺進大別山。而護衛劉鄧大軍躍進大別山的重任就落在華野那5個縱隊頭上。除宋時輪率10縱在丘清泉整5師追擊下北渡黃河外，其他4個縱隊牽著敵軍在魯西南轉，每天都要走七八十裏路，停下後還得趕修工事，防敵突襲。又時值雨季，部隊怨聲載道。
為了改善魯西南態勢，中央命令粟裕盡速趕至魯西南，統一指揮各縱隊行動，盡一切努力多拖住一些敵人。
9月3日，粟裕秘密率6、10縱和特縱、晉冀魯豫野戰軍11縱渡過黃河南進，與1、3、4、8縱會合。
魯西南國軍追了華野一個多月，非常輕敵。粟裕得知國軍心理後，決定采取誘敵深入的策略，尋找戰機。以1、3縱隊南進，引誘國軍向北。
國軍發現解放軍後，故技重施，整5、整57、整84三個整編師重叠而進：以整5師為中央，自劉官屯、龍堌集一帶向北攻擊，整57師為其左翼，整84師為其右翼。
然而，驕橫的國軍此時卻出了亂子：整57師師長段茂霖貪功冒進，快速北進，拉大了與整5師的距離。到9月7日，整57師與整5師之間出現了20公裏的空隙
整57師戰鬥力較弱，原轄3個整旅，預3和預4旅是江蘇保安團升級而來，177旅是重建部隊，戰鬥力較差。其中預三旅在宿北戰役被全殲。全軍只有不到一萬人。
粟裕立即抓住戰機，以3、6、8縱隊共8個師擔任攻殲整57師之任務；以4、10縱、6縱17師和晉冀魯豫野戰軍11縱擔任阻擊敵整5師及整68師增援之任務；由於一縱傷亡較大，因此被當作野戰軍預備隊。
9月7日，我第一、第三、第六縱隊向沙土集、雙廟由北向南攻擊前進，第四、第八縱隊由南向北發起攻擊。整編第五十七師發現我軍這一行動，迅速向南撤退，龜縮於沙土集。當天晚上，我軍達成對整編第五十七師的合圍。
9月8日晚六時，華野各部對沙土集之敵發起總攻。激戰至9日淩晨三時，整57師全部被殲。
此仗打得幹凈利索。計斃傷敵二千余人，生俘敵師長段霖茂以下七千五百余人，繳獲榴彈炮、野炮、山炮二十余門，輕重機槍數百挺，尚有大批彈藥和其他軍用物資。我軍傷亡僅二千三百余人。戰役後，我軍人員、武器、彈藥都得到了補充。
沙土集戰役勝利後，粟裕想再打整5師，丘清泉發現了粟裕的這一企圖，馬上縮回丁裏長以南，整84師則跑到巨野城固守。
雖然沒能再殲整5師，可沙土集之戰還是讓魯西南各路國軍聞風喪膽，再也不敢狂追華野，不僅從根本上扭轉了我軍在魯西南的被動局面，而且迫使敵人從大別山區和山東內線戰場抽調四個師馳援魯西南，有力地配合了劉鄧大軍和山東內線2、7、9、13縱隊在膠東的行動，堪稱粟裕在七月分兵後的翻身仗。
