孟良崮战役，是解放战争时期，陈毅、粟裕指挥华东野战军在山东沂蒙山区进行的一次大规模运动战和阵地战相结合的重大战役。此次战役，从1947年5月13日开始，至5月16日结束，华野全歼国民党军五大主力之一的整编第74师，击毙师长张灵甫，开创了在敌人重兵密集并进的态势下，从阵线中央割歼其进攻主力的范例，是打破国民党军对山东解放区重点进攻和扭转华东战局的关键一战，被陈毅誉为「百万军中取上将首级」。
在这场大战中，粟裕反常用兵，出奇制胜，体现了高超的军事指挥艺术，三项重大决策完全出乎国民党军的意料之外，奠定了光辉胜利的基础。
第一是作战对象选择敌整编第74师。该师是国民党军「五大主力」中的「第一主力」，是蒋介石手中的「王牌」部队，全部美械装备，经过美国军官训练，具有相当的指挥、战术、技术水平，曾担任南京的警备部队，因此有「御林军」之称。蒋介石对该师重视有加，指定该师为国民党军的「典型部队」，命令各部队的一切教育训练都要以该师为标准。师长张灵甫，深受蒋氏垂青，被蒋誉为「模范军人」，一再予以擢升。国民党方面声称：「有十个74师，就可以统一全中国。」74师此前在苏北作战，虽然伤亡较大，但还是占领了淮阴、涟水等地。
对于这样一支精锐部队，任何对手都不会掉以轻心，74师自己也是骄横异常。因此，当华野楔入国民党军战线之内，在该师外围构筑阵地时，张灵甫还以为此举只不过是为了迟滞其进攻速度，根本没有想到是冲他而来，仍然下令加速进攻。直到华野插至该师两翼，对其形成合围的时候，他才如梦方醒，仓猝收缩南撤，但为时已晚。
第二是作战方向直指敌战线中央。解放军作战历来是先打孤立或侧翼之敌，对于队形密集或联系紧密之敌则往往不予强行攻击，尤其对处于大兵团中央之敌，更少直接对其实施突击。此次孟良崮之战，国民党军3个兵团齐头并进，74师为第一兵团之中坚，位于该兵团中央，并处于进攻状态，对我华野部队实施「中央突破」，企图消灭华野，或是逼迫华野后撤。张灵甫一直认为，「新四军不打硬仗，不打阵地战」，只要「长驱直入」，就可以深入共军「巢穴之中」。
可这一次，华野非但没有后撤，反而迎头对进，以「中央突破」对付「中央突破」，毅然决然地对74师发起进攻。这种战术，既不是解放军的传统战法，也不是战场指挥的常规战法，因此更加出乎敌人的预料，结结实实地打了他一个措手不及。国民党军战史也承认：(共军)「在我云集区内……竟能大胆集中兵力，围攻我74师，此诚一般始料所不及，亦造成奇袭之基本原因。」
第三是敌后出兵，断其退路。华野总部定下攻击74师的决心时，位于74师当面的，是第1、4、8、9四个纵队，其中4纵和9纵队在正面阻击敌人，1纵和8纵楔入该师两翼。从兵力兵器对比上看，这四个纵队要在短时间内对敌形成合围，并最后消灭敌人，难度非常大。这个时候，如果有一支部队从敌后出击，封闭包围圈，并参加围攻作战，就显得尤为重要了。粟裕在指挥孟良崮战役过程中得心应手的关键一招，就在于非常自如地使用了这支部队，这就是第6纵队，该纵队是前一阶段作战时粟裕预留于敌后的一支伏兵。
之所以要将6纵留在鲁南敌后，目的是造成敌人的后顾之忧，分散敌人的注意力，一旦战局发生变化，又可以随时北上参战。当时粟裕曾对6纵司令员王必成说：「打74师，少不了你们6纵。」这充分说明粟裕用兵，不仅着眼当前，还设想到第二步、第三步。虽然当时并没有想到这么快就要打74师，但将这支部队留在敌后，用在关键时刻的意图是相当明确的。果然，在合围74师的紧要关头，粟裕命令该纵「昼夜兼程、飞兵北上」。部队一路飞奔，两昼夜急驱120公里的山路，到达垛庄附近，仅用半个小时就切断了74师的唯一退路，决定了他覆亡的命运。
6纵飞兵奇袭垛庄，封闭包围圈，这同样是敌人没有想到的。粟裕生前曾多次肯定这一招，他说，「此次我军诱敌深入，而又预伏第6纵队于鲁南待机，这着棋，一旦动起来，全盘就活了。」
孙子有云：「以正合，以奇胜，故善出奇者，无穷如天地，不竭如江河。」这句话，就是粟裕军事指挥艺术的真实写照！
