劉一民到了德州，很快就和山東野戰軍司令員林彪聯繫上了，電報往來之下，兩軍步調一致、協同作戰，向山東日僞軍發起了猛攻。
美軍遠東戰略轟炸司令部從北平遷到了大連，專職準備對日集中轟炸。馮達飛率領我軍空軍司令部到了德州，隨行的還有美軍遠東戰略轟炸司令部參謀長杜立德准將。他們在德州建立了中美空軍聯合前線指揮部，爲我軍提供空中掩護，尋殲侵華日軍殘餘的空中力量和侵華日軍的遣支艦隊，轟炸逃跑中的日軍。
這樣一來，山東的日僞軍就慘了。天上是轟炸機編隊在追逐着日軍撤退部隊的身影，地上是山東野戰軍、東北野戰軍兩支大軍在追擊、攔截、合圍，山東日僞軍的末日到了。
駐防魯西的日軍第四十一師團原本是要去增援德州的，但是他們遭到了陳光指揮的魯西我軍的阻擊，反而僥倖的逃脫了去德州送死的厄運。
接到第十二軍的撤退命令後，第四十一師團師團長清水規矩中將一刻都沒有遲疑，當即下令全線收縮部隊，分路向魯西南撤退。
這一收縮撤退，清水規矩才發現魯西這地方不是他想來就來、想走就走的。
前段時間，第四十一師團指揮着一幫僞軍在魯西瘋狂掃蕩。和奮起反擊的魯西我軍連番激戰，部隊本身就一直處於和我軍交火狀態。清水規矩之所以沒有能夠去增援德州，一是因爲我軍阻擊，二是因爲第四十一師團兵力分散，又都處於戰鬥狀態，集中不起來，不能全力攻擊，突破魯西我軍阻擊防線。現在清水規矩要快速撤退，同樣也集中不起來部隊，只能是分路撤退。
魯西是我軍東進山東開闢的第一塊根據地。也是和魯中南山區一樣的鞏固的根據地。村村都有民兵組織，地下地道成網，還沒有哪一支日軍部隊能夠在魯西站住腳的。第四十一師團曾隨日軍重兵集團掃蕩魯西，又長期駐防在滄州，對鐵打的魯西早就有所耳聞。這次接防魯西，清水規矩自以爲魯西我軍主力隨劉一民倒東北去了，他可以放手在魯西燒殺掠搶了，沒想到陳光率領的是我軍精銳中的精銳、原紅一軍團主力一部分，平型關大捷、雁門關大捷、消滅日軍名將之花阿部規秀率領的日軍獨立混成第二旅團。這支部隊都是主力。遇到這樣的部隊，第四十一師團的掃蕩作戰戰果如何就可想而知了。
第四十一師團要跑。首先得問問魯西軍民答應不答應。這不，魯西大地霎時間風雲激盪，除了主力，縣大隊、區小隊、民兵全動員，到處都是槍聲。包括婦女們都上陣了，提着籃子在日僞軍必然經過的大路上埋地雷。清水規矩接到的都是傷亡報告、遭到伏擊、襲擊的報告，急的像只受傷的狼，不停地下令，要求部隊快速撤退。
清水規矩的悲哀還在後面。結束了衡水大戰的東野第二兵團追了下來，轟炸機編隊也跟着追了下來。
東野第二兵團是由原東北人民抗日民主聯軍第二縱隊、第六縱隊、第十縱隊編成的。其中第二縱隊長期堅持魯西，是魯西人民的保護神，第六縱隊長期堅持冀魯邊，是冀魯邊人民的子弟兵，第十縱隊一色的魯西南子弟兵。這三支部隊原來就經常配合作戰，轉戰於魯西、魯西南、冀魯邊大地。
這一踏上魯西大地。第二兵團司令員劉建立先抓了把泥土放在鼻子下面聞了聞，說了聲“好香啊！”
抗戰五年，劉建立大多數時間都呆在魯西，那感情可想而知。而且。此次迴轉魯西，與原來大不相同。原來敵強我弱，我軍長期處於反掃蕩作戰中。現在是我強敵弱，劉建立率領在東北充分補充的第二兵團重返魯西，那是要一舉解放魯西，徹底消滅魯西的日僞軍了。
劉建立特意下令，各軍運載部隊的汽車團可以鳴響喇叭，告訴魯西人民，子弟兵回來了！
天上是飛機，地上是坦克、汽車和馱馬牽引的炮車，英雄的第二兵團各部隊在魯西大地上分路疾進。聞訊趕到的鄉親們追着部隊跑，親人們喊着自家兒郎、丈夫的名字，拉着戰士們的手打聽，生怕自己的親人犧牲在東北戰場沒有回來。
涼茶熱飯，魯西人民伸開雙臂歡迎自己的親人回家。
這種魚水深情打造出來的部隊，無敵於天下！
清水規矩滿腦子都是軍國主義思想，他的字典裡寫滿了侵略、佔領，哪裡知道我軍是一支什麼樣的軍隊。他陷入魯西軍民的大網而不自知，還在指揮部隊瘋狂逃竄。其實，哪裡能逃得了麼，早早舉手投降纔是正理，否則只能被擊斃！
僅僅是三天時間，東野第二兵團和堅持魯西的山東野戰軍陳光部，就象喝涼水一樣，把分路逃跑的日軍第四十一師團消滅的乾乾淨淨。陳光部隨着第二兵團滾滾南進，向魯西南方向前進。
魯西打的順，向濟南方向進軍的第一兵團、第三兵團打的也順。
第一兵團第一軍是全機械化部隊，行動快，一路滾滾南下，繞過了沿途幾個縣城，搶在德州以南各縣駐守的日僞軍前面趕到了濼口大橋。英雄的裝甲一旅連炮火準備都省了，開着坦克轟轟隆隆就駛上了濼口鐵路大橋。守橋的小鬼子正眼巴巴地等着從平原、禹城等地下來的日僞軍過河，好炸橋呢，沒想到我軍的坦克先到了，被打了個措手不及，連濼口大橋都沒有來得及炸。
裝甲一旅控制了了濼口鐵路大橋，第一軍蜂擁過橋，通向濟南和山東腹地的大門轟然打開。這下好了，正在向濼口趕的第一兵團、第三兵團、東野直屬部隊都可以通過濼口大橋進入濟南地區了。
第十二軍司令官土橋一次中將在接到岡村寧次電令後就已經接過了華北日軍殘餘部隊的指揮權，指揮山東和豫東日僞軍收縮防線應變。並且命令參謀長本鄉義夫少將立即將軍司令部向南轉移，撤到徐州去，留濟南守備隊守備濟南，等河西部隊撤退後，炸掉濼口大橋，向南撤退。
在下令華北日僞軍收縮撤退的時候，土橋一次中將修改了岡村寧次的命令，命令膠東、魯中魯東和從冀魯邊撤退的日僞軍向青島集結，固守待援。之所以會是這樣，是因爲土橋一次中將知道膠東、魯東的日軍根本就沒有時間轉移到徐州和連雲港一線去。一個是劉一民部可能大舉入魯，第二個是他的對手林彪不會讓他如意。這一點，土橋一次處理的很好，符合實際。唯一不好的是，土橋一次百密一疏，沒有果斷下令炸燬濼口鐵路大橋，他還奢望着能把分散駐守在黃河以西、德州以南的日軍撤下來呢。
沒辦法，岡村寧次大將把幾十萬華北方面軍主力葬送了，土橋一次手頭兵力匱乏，多一箇中隊就多一分力量。
要是土橋一次能橫下心來，在接到岡村寧次命令時就斷然下令炸橋，炸燬濼口的輪渡船隻，那還真能把東野主力擋在黃河西岸一段時間，最起碼能遲滯我軍6個小時以上。土橋一次集結龍收攏部隊心切，沒有立即炸橋，就再也擋不住東野主力滾滾南進了。
濟南守備隊行動快，已經完成了部隊收縮，死死的控制着濼口一線和濟南城。控制來控制去，讓東野大軍涌過了濼口鐵路大橋。接到報告濟南守備隊部隊長山下少將一下就慌了，邊向撤到泰安去的土橋一次中將報告，邊命令守備濼口的日僞軍堅決阻擊，遲滯我軍向濟南進攻，同時下令濟南守備隊主力放棄濟南城，向南撤退。
第一軍裝甲第一旅衝進濟南城的時候，日僞軍已經逃跑，濟南竟然是座空城！
當裝甲一旅旅長趙大河指揮部隊開着坦克駛進濟南城的時候，車上的八一標誌熠熠生輝，濟南城的老百姓蜂擁上街，歡迎重新解放濟南的子弟兵。
衡水戰役結束後僅僅一天一夜，我東野主力就趕到了濟南城下，解放了濟南！
佔領濟南後，一兵團第一軍在裝甲一旅引導下，朝泰安方向疾進，三兵團先頭部隊裝甲二旅在向東疾進，分路追擊逃跑的日僞軍。
劉一民從德州乘火車抵達濟南的時候，一兵團、三兵團主力已經分路沿津浦路和膠濟路追下去了。
奪取濟南後，中央當即當即通知山東局副書記兼山東野戰軍政委楊尚奎和黎玉趕到濟南，在濟南成立中共山東省委、山東省抗日民主政府，撤銷山東局。
濟南守備隊沒有逃掉，他們的兩條腿無論如何也跑不過第一軍的坦克履帶和汽車輪子，在快到泰安和肥城的半路上被我轟炸機編隊追上，一陣猛烈轟炸，死傷慘重。等到第一軍趕上來的時候，濟南守備隊這幫鬼子就被強大的火力網籠罩了，迅速就殲。