吴可华的第四旅牢牢钉在新泰以北的山区，虽然伤亡数字不断攀升，但防线始终未被鬼子突破。
他们利用熟悉的地形，打一枪换一个地方，夜间还组织小分队袭扰鬼子营地，让进攻的鬼子第32师团主力（在凤凰山被歼灭后组建的）疲于奔命，进展缓慢。
前线指挥的鬼子师团长烦躁地在来回走动：，“八嘎，八路的抵抗异常顽强，我们的重兵和火力施展不开，部队士气开始下降，补给线也屡遭袭击，”
消息传回济南，冈村宁次看着战报，眉头紧锁。张百川的韧性超出了他的预料。他原本指望中路能以泰山压顶之势迅速打开局面，现在看来，陷入了最不愿看到的消耗战。
冈村宁次终于下定了决心：“命令，不能再这样拖延下去，调集预备队，加强航空兵支援，集中全力，向莱芜方向实施重点突破，我就不信，张百川的防线没有弱点，”
与此同时，在鲁中军区指挥部，张百川接到了王坤、钟伟两部已秘密抵达蒙阴前线，以及聂峰智、梁初所部已对鬼子侧翼构成威胁的报告。
“司令员，鬼子在莱芜方向增加了兵力，看来是想换个地方撞墙。”陈榘指着地图上莱芜以东的苗山、和庄地区：“许友的第三旅一部已经在那里构筑了第二道防线。”
政委谢福治分析道：“冈村这是急了。他想凭借优势火力和兵力，强行撕开一个口子。莱芜方向相对开阔，更适合他的重装备展开。”
张百川盯着地图，目光在莱芜和蒙阴之间划动：“他想从莱芜突破，那我们就将计就计，命令：许友第三旅阻击部队，在苗山、和庄一线，继续采取弹性防御，节节抵抗，但抵抗力度可以稍弱，做出力不能支、逐步后撤的假象，诱使敌军深入，”
他转向陈榘，语速加快：“命令：王坤第一旅、钟伟第二旅，立即向莱芜以东的常路、汶南地区秘密机动，利用夜间进入预设伏击阵地，命令：炮兵旅主力，前移至常路以西的有利发射阵地，命令：聂峰智第八旅、梁初第五旅，加大对新泰西南方向鬼子侧翼的做出切断其后路的姿态，迫使冈村将更多注意力放在侧翼，同时准备在主力发起反击时，向敌纵深穿插，”
张百川对肖桦说：“老肖，动员地方武装和民兵，在莱芜至蒙阴之间大张旗鼓地‘转移物资’、‘疏散群众’，进一步制造我主力准备放弃莱芜、退守蒙阴核心区的假象，”
“明白，虚虚实实，让冈村判断失误，”肖桦立刻领会。
计策虚虚实实的开始行动。许友第三旅的阻击部队，按照命令，在给予鬼子一定杀伤后，开始“有序”后撤。沿途故意丢弃一些破旧的军需品，显得“仓促”而“狼狈”。
鬼子前线指挥官看到八路军“溃退”，大喜过望，立刻向冈村报告：“司令官阁下，莱芜方向敌军抵抗减弱，正在向后撤退，我军已突破其第二道防线，”
冈村宁次接到报告，心中疑虑并未完全消除。张百川的“败退”似乎太容易了些。但他又接到侦察报告，称发现八路军大量非战斗人员向蒙阴方向转移，八路军所部在其侧翼活动加剧。综合判断，他倾向于认为张百川在北路损失不小，中路经过连日消耗，确实已无力全线坚守，正在收缩兵力，保卫核心区。
“命令前线部队，谨慎追击，但务必咬住撤退的八路军，向蒙阴方向压迫，同时，命令侧翼部队，加强警戒，防止八路军迂回，”冈村宁次最终做出了决策，他决定抓住这个“机会”，继续施加压力。
鬼子的追击部队，小心翼翼沿着莱芜通往蒙阴的道路，逐步深入。他们看到的是一片“慌乱”后撤的景象，这进一步麻痹了他们的警惕。
而在常路、汶南地区的山谷、丘陵和废弃村落中，王坤的第一旅和钟伟的第二旅，潜伏在精心伪装的阵地里。战士们检查着武器，将手榴弹摆放在顺手的位置，炮兵们最后一次校准射击诸元，目标直指山下那条蜿蜒的公路。
“都给我藏好了，没有命令，不要弄出动静，”王坤压低声音，在战壕里巡视。
“告诉炮兵，第一轮齐射，就要打掉鬼子的指挥系统和重火力，”钟伟通过电话，向炮群下达最后的指令。
张百川在指挥部里，听着前线传来的敌军逐步深入伏击圈的报告，对谢福治、陈榘说道：“鱼饵已经撒下，就看冈村这条大鱼，咬得有多深了。告诉王坤、钟伟，沉住气，一定要把鬼子的先头部队放进来，打他的主力，”
时间一分一秒过去，鬼子的先头部队已经越过了常路，继续向汶南方向搜索前进，其主力纵队，包括大量的步兵、炮兵和辎重队伍，正缓缓进入王坤和钟伟设下的巨大“口袋”。
下午三时，鬼子的队伍在山谷间的公路上拉得很长，士兵们因为连续追击显得有些疲惫，队形也开始松散。
就在这时，信号弹突然从八路军埋伏阵地的后方腾空而起，划破了天空，
“打，”在信号弹升空的瞬间，王坤和钟伟对着电话下达作战命令，
“轰隆隆——，，”
八路军炮兵旅集中起来的近百门山炮、野炮、步兵炮和迫击炮同时发射，第一波炮弹精准地覆盖了鬼子行军队列的中段和后段，尤其是其炮兵阵地和指挥车队所在的位置，顿时陷入一片火海，爆炸声震耳欲聋，硝烟弥漫，鬼子队形大乱，
“敌袭，是炮击，快隐蔽，”
“我们的炮兵呢？快还击，”
“指挥部遭到炮击，联系中断了，”
鬼子瞬间陷入了极度的混乱。还不等他们反应过来，八路军埋伏在两侧山峦上的轻重机枪、步枪构成了密集的交叉火网，将暴露在公路上的鬼子成片扫倒。
“吹冲锋号，全体冲锋，”
刹那间，第一旅、第二旅的战士们从伪装阵地里一跃而出，端着明晃晃的刺刀向山下已经乱作一团的鬼子发起了冲击，
“杀啊——，”
“冲啊，消灭小鬼子，”
鬼子完全被打懵了。他们根本没想到会在这里遭到八路军如此强大兵力的伏击，而且是在他们认为八路军正在“败退”的时候。仓促间组织的抵抗，在八路军蓄势已久的猛烈冲击下，显得苍白无力。战线瞬间被冲垮，部队被分割包围。
在同一时间，聂峰智的第八旅和梁初的第五旅，也从新泰西南方向，对鬼子战役纵深发起了猛烈的突击，试图彻底切断其退路和与后续部队的联系。
“报告司令员，王旅长、钟旅长报告，反击顺利，已成功将鬼子主力分割包围在常路至汶南之间的山谷地带，聂旅长、梁旅长也发起了对敌侧后的猛攻，”
张百川一拍桌子：“好，告诉王坤、钟伟，不要给鬼子喘息的机会，猛打猛冲，彻底打垮他们，告诉聂峰智、梁初，坚决截断鬼子退路，一个也不能放跑，”
他转身对谢福治、陈榘、肖桦说道：“冈村想跟我决战，现在，我满足他，只不过，战场和时机，由咱们来选，”
指挥部的气氛因为前线的胜利而兴奋。中路的战局，在张百川精巧的布局和部队顽强的执行力下，瞬间逆转，冈村宁次寄予厚望的中路主力，正面临着被全歼的境遇。