粟裕通过对收集到的各种情报进行综合分析，根据战局发展，决定以中央反突破对付国军的中央突破，采取正面反击、两翼楔入、断其退路和阻击各路援军的战法，将74师从国军重兵集团中割裂出来予以围歼。战机难得，稍纵即逝。决定围歼74师是陈、粟在很短时间内定下的决心，5月11日晚摸清74师动向，5月12日中午正式下达了围歼74师的作战命令。
华东野战军以第1、第8纵队楔入整编74师的左右邻结合部位，迂回穿插，抢占芦山，以第6纵队赶至垛庄封闭合围口，断其退路以第4、第9纵队实施正面突击，而以第2、第7、第3、第10纵队分别阻击、箝制莱芜第5军、新泰整编第11师、河阳第7军和整编第48师。此时，第74师师长张灵甫很快明白了粟裕要围歼自己的计划。
不过，当时解放军对其虽已有合围之势，但张灵甫凭其74师32000人的兵力及该师丰富的作战经验，只要向左或右方转进，便可与国民党军83师或25师靠近会合，因该师与这两个师都只相距不到10公里。一旦与其中一支会合，张灵甫的危险便会解除，粟裕指挥的解放军便不会那么容易能围歼74师了。更何况，国民党军40余万兵力大都在周边lOO多公里范围内，随时都会开过来。
