1947年1月,中央軍委將山東野戰軍和華中野戰軍合并為華東野戰軍。陳毅為司令員兼政委,粟裕為副司令員,譚震林為副政委,陳士榘為參謀長、唐亮為政治部主任。為了打好魯南戰役,陳毅司令員要陳士榘參謀長制訂作戰方案。陳士榘根據敵我態勢,提出了基本的作戰方案,方案很快獲得通過。
1947年1月2日,當敵人還沉浸在元旦的喜慶之中,我軍突然向敵人發起了進攻。敵26師首先遭到了我軍的分割包圍,被切斷了退路。而這時敵26師的師長馬勵武正在地方參加元旦聯歡,他萬萬沒有想到,自己正在臺下津津有味地欣賞京戲時,他的部隊已經大禍臨頭了。
第一快速縱隊的司令蔣緯國也正在徐州怡然自得過元旦,讓他始料不及的是,他的快速縱隊——其父蔣介石賴以發動內戰的主力之一,正處在我軍的炮火中。
3日晚上,我攻擊部隊縮小對國民黨26師和第一快速縱隊的包圍圈,左右兩路縱隊猛打猛沖,將敵人壓制在方圓不過十幾公里的陳家橋地區。
4日清晨,魯南地區天氣陰沉,一會兒下雨一會兒下雪,汽車、坦克時不時地就陷進泥里動彈不得。敵人的飛機由于天氣原因也沒有出動,機械化的設備都失去了應有的作用。本來我軍可以用炮火將其全部摧毀,但為了繳獲這些設備,陳士榘下令不要打炮,讓步兵近距離殺傷敵人,將這些美式裝備盡可能完整地保存下來,以便我軍以后裝備部隊。命令起了重要作用,戰士們不再追殺慌亂的敵兵,對于第一快速縱隊的裝備,只要對我軍沒有威脅,一律給予看護起來。這樣一來,不僅許多汽車、火炮、坦克都完好無損地保存下來,大量的俘虜也都幸存下來。
日后,陳士榘受到了陳毅司令員的表揚。陳毅說:“我們這回也可以搞快速縱隊了!”魯南戰役之后,華野用繳獲的裝備成立了我軍第一支特種兵縱隊,陳銳霆出任特縱司令員。歷時18天的魯南戰役,不僅殲滅了敵軍26師、51師兩個整編師和一個快速縱隊,殲敵5.3萬余人,開創了解放戰爭以來華東戰場一次殲敵的新紀錄,還繳獲了坦克24輛,榴彈炮、野炮、山炮104門,汽車474輛,輕重迫擊炮113門,輕重機槍1025支,長短槍7000多只。同時,我華中、山東野戰軍也積累了對敵機械化部隊作戰的經驗,并為組建自己的特種兵縱隊提供了最初的物質準備。
在陳士榘眼里,魯南戰役是我華東野戰軍剛成立時打的最過癮的一次大仗,特別是殲滅了國民黨具有全天候機動能力的第一快速縱隊,令整個國民黨軍隊及他們的美國顧問團都大為震驚。當然,讓陳士榘最難忘的還有這張照片。
魯南戰役第一階段剛剛結束,陳士榘陪著陳老總、張云逸、張鼎丞巡視戰場,陳毅司令員看到繳獲了這么多的坦克、大炮,高興得合不攏嘴。
一些被俘的坦克兵見到陳士榘他們圍著坦克左拍拍右看看,很不服氣地說:“我們在印度、緬甸打了三年,一直是向前沖,美國人對我們也刮目相看,想不到今天會敗得這樣慘!”不料話一說完,陳毅哈哈大笑,隨后,興致勃勃地爬到坦克上,陳士榘一見,連忙舉起剛剛從蔣介石快速縱隊繳獲的德國蔡司相機,拍下了這個精彩瞬間。