送走陳毅軍長之後沒有幾天，十月十三日，繼攻占嶧縣城之後，我師又向宿羊山發起攻擊宿羊山位於臺兒莊以南，隴海路之北，是日偽軍的一個中心據點，駐紮著偽軍劉斐然部隊，其任務是警戒隴海路。
劉斐然稱宿羊山為其『京城』。
宿羊山圍墻高約一丈五，外有壕溝一道，寬約一丈八尺，東門處有一吊橋。
圍墻四角都修有碉堡，火力可以交叉射擊。
這一回我們隻用二十三團一個團投入。
這個團的十連采取偷襲動作，迅速將圍墻炸垮，同時以猛烈火力將敵人全部壓倒，隻用五分鐘時間便突破成功，一舉殲滅了劉斐然部。
宿羊山的攻占，直接威脅了隴海和臺(臺兒莊)棗(棗莊)鐵路，更有利於我軍隨時打擊蔣敵偽。
打開宿羊山據點的另一收獲，是得了個武器裝備修被所，裡頭有些小型機器。
當時，我們師的裝備還比較差，得到這些修械器材，簡直如獲至寶，二十三團領導報告師裡，很想搬走這個修械所，我們當然贊成。
然而，就在這時情況發生了變化。
原來，就在我師集中主力攻擊宿羊山的同時，在蔣介石催令之下，被國民黨收編的偽軍吳化文部兩個軍已到達徐州，臨城一帶，正沿鐵路北上企圖到達濟南以控制津浦路沿線城市。
國民黨第十九集團軍陳大慶的部隊也已從南方向徐州集結，隨吳化文部之後沿線北上。
情況十分緊急，山東軍區命令我師立即沿津浦路北上。
攻克鄒縣縣城後，再沿鐵路向南拔除小據點，創建戰場，配合兄弟部隊，打擊北進蔣軍，徹底破壞鐵路，截斷津浦線。
因此，我們即令二十三團迅速撤出宿羊山，執行新的作戰任務。
搬走修械所是來不及了，他們隻得戀戀不舍地將修械所交給魯南軍區地方部隊。
後來，這些修械器材就成了魯南軍區兵工廠的一份『家當』，成了魯南軍區和我們八師研制手雷、制造手榴彈以及修理武器的『基地』。
當時黃色炸藥少，而黑色炸藥用來炸鐵絲網、鹿砦等副防禦設施效力不夠大，但用它制成鐵殼木柄的巨型手榴彈，則爆炸效力大為提高，很受部隊歡迎。
陳毅軍長到達臨沂後的第一個行動，就是遵照軍委指示，迅速組織津浦路徐州至濟南段的作戰。
津浦前線指揮部立即成立，陳毅軍長親赴前線統一指揮。
我軍的作戰部署是:以山東軍區第八師以魯南軍區武裝攻殲鄒縣、臨城之間守敵，以魯中軍區第四師等攻殲充州、泰安間守敵，並徹底破壞臨城至泰安段的鐵路，開創戰場，同時令新四軍北上山東的部隊加速北上配合山東部隊阻擊繼續由徐州北犯之敵。
據此我們八師的任務是首先攻克鄒縣，然後沿鐵路向南發展.掩護兄弟部隊破壞鐵路。
鄒縣城是個歷史名城，古代思想家孟子的故鄉即在這裡，今天，它又以津浦鐵路幹線上重要縣城的地位，成了將軍北進的必爭要點。
吳化文腿很快，當時他的先頭部隊第十己從徐州進入鄒縣，和日軍米倉中隊、鐵道警備隊及偽軍鞏振寰部勾結在一起，企圖固守鄒縣。
敵人的部署是:米倉中隊五十餘人駐紮在鄒縣城東門裡營房，西關外火車站由日軍鐵道警備隊一百三十餘人據守，吳化文部的第十團團部率兩個營駐西門裡，一個營生西關，鞏振寰部則分守北門和南門。
除日寇和吳偽第十團武器較好外，其它部隊裝備很差。
情況搞清之後，我們決定以二十二團附師特務營兩個連擔任主攻，以二十四團一個營包圍駐守東站的日寇鐵道警備隊，其餘部隊在鄒縣以北破壞鐵路，準備打擊可能由充州南援之敵，以二十三團在鄒縣以南，破壞界河南北鐵路，打擊可能由滕縣北犯之敵。
上回在嶧縣爆破東門成功的事實，鼓舞了部隊。
此次
攻擊鄒縣，我們決定不再用架梯爬城，而是完全用炸藥爆破的手段突破城門。
又鑒於嶧縣城門炸開的缺口還不夠大，這回二十二團在戰前就研究如何組織連續爆破，掃除副防禦設施問題，同時準備加大炸藥量，以擴大爆破缺口。
全團除突擊連外，行個連都準備了炸藥包，並演習了送炸藥包的動作。
十月十七日，拂曉前，攻占鄒縣城的戰鬥打響了。
在我猛烈火力的掩護下，二十二團一營由東門發起攻擊，隻聽『轟！轟！』的爆炸聲連響了四次，連續爆破成功，城門被炸開一個大缺口，一營僅二十五分鐘便全部突入東門，控制了東門各要點，掩護後續部隊跟進，向縱探擴張戰果。
吳偽第十團縮守文廟頑抗，我發起猛烈攻擊，戰鬥至十八日下午四時，敵團長被我擊斃，殘餘敵人軍心渙散，被迫投降。
然而日軍米倉中隊卻還堅守在碉堡，頑抗拒降。
一連戰士們氣憤至極，在火力掩護下，送上兩包炸藥，隨著震耳欲聾的兩聲巨響。
日軍四十多人瞬間便被埋葬在廢墟之中，幸免於死的九名日軍被俘。
王吉文團長說:『好，現在是敦促鐵道警備隊投降的時候了，讓俘虜馬上把通碟送去！』
通碟由日軍俘虜送到了火車站鐵道警備隊的鬼子中隊長手裡，上面寫著:『……根據波茨坦宣言第二條規定，命令你軍就地放下武器，立即向我八路軍投降，倘若拒降，即行堅決消滅』十分鐘、二十分鐘過去了，日軍沒有反應，王團長命令炮兵精確瞄準，往日軍據守的信號樓頂端發射一發炮彈『催一催『炮手果然一發命中，樓上插著的膏藥旗炸成了碎片！在政治攻勢和軍事壓力之下，信號樓裡終於伸出了一面白旗。
蓄著黑胡子、戴著白手套的日軍中隊長領隊投降，恭恭敬敬將一把鯊魚鞘指揮刀平端在手上，送到王團長面前。
王團長譏諷地說:『你們的投降動作訓練得很好嘛！』
此次戰鬥，全殲日偽軍兩千五百餘人，我軍聲威大振。
在此威懾之下，十裡鋪、界河、下看鋪等鐵路據點的日軍也紛紛向我投降，共俘日軍三百六十多名。
開創了山東日軍向我軍大股投降的新紀錄。
攻占鄒縣，是津浦路阻擊戰的第一個勝仗，截斷了蔣介石軍隊的北上通道所有集結待運的數萬敵人都被堵在滕縣一帶，擴大了我軍作戰的戰場。
從我們八師來說，在鄒縣之戰繳獲了九二步兵炮兩門、平射炮、迫擊炮四門，八八式小炮十七門，輕、重機槍四十餘挺，使部隊首次大量地裝備了日式武器。
在我師攻占鄒縣的同時，津浦前線指揮部組織動員了十幾萬軍民大破津浦路，癱瘓敵人交通線，使急於快速北調的國民黨部隊隻能望『路』興嘆。
我們破路提出的口號是:『現在破壞敵人的鐵路，將來建設人民的鐵路』
從兗州至臨城間的幾百裡鐵路線，從大漢口分成南北兩段，北段由魯中負責，南段由魯南負貴。
一聲號令之下，黨政軍民齊動手，扒鐵軌、破路基，把整個鐵路翻了個底朝天，迫使敵人隻能步行北上，這就為我軍遲滯敵人，各個殲滅敵人創造了有利條件。
攻占鄒縣，是個很重要的勝利，中央軍委和毛主席都知道了。
十月二十二日，毛主席親自擬稿發來一封電報，從占領鄒縣談起，對下一步山東、華中的作戰問題，作了重要指示。