1942年8月，經過一番準備之後，八路軍第七兵團集中了將近四十萬兵力，從正面對日軍德州防線發動了全面的進攻。
於此同時，八路軍山東軍區主力部隊，集中十幾萬兵力猛攻濱州。八路軍晉冀魯豫軍區十幾萬大軍，從聊城強渡黃河之後，隨即向濟南方向挺進。
除此之外，山東境內的其他抗日武裝，例如蘇魯戰區也集結了數萬主力部隊，從蘇魯邊境地區對日軍發動了大規模的反攻。
一時間，整個山東境內烽煙四起，飽受日軍欺凌壓迫的山東人民，也紛紛揭竿而起，響應主力部隊對山東地區發動反攻。
處於正面戰場上的八路軍第七兵團，經過兩日激戰，便從右翼突破了日軍的防線，先後攻佔了樂陵，寧津等地，隨後直接向平原方向迂迴。
前線戰事失利，崗村寧次驚慌失措，連忙命令德州前線部隊退守濟南，依託黃河天險，抵抗南下的八路軍第七兵團。
李國韜隨即指揮部隊一舉攻佔了德州，並乘勝追擊，日軍一路潰敗，損失慘重。八路軍第七兵團，一路勢如破竹，直接打到了黃河北岸。德州一戰，日軍損失慘重，先後被殲滅六萬餘人。
於此同時八路軍山東軍區主力部隊也趁機一舉收復了濱州，隨後渡過黃河。李國韜得知訊息之後，立刻命令裝甲師及騎兵第七師，騎兵第十七師三個師的兵力，連夜開赴濱州，渡過黃河，協助山東軍區部隊，進攻青州，昌樂，濰坊等地，以切斷濟南日軍逃往膠東半島的通道。
八路軍裝甲師和騎兵師急行軍數百里，趕赴青州，隨即對青州發動了猛烈的進攻，僅用不到一天的時間便成功收復了青州，於此同時山東軍區主力部隊也攻佔了昌樂，包圍了濰坊，如此一來膠濟鐵路被成功切斷。
崗村寧次本來計劃藉助黃河天險抵擋住第七兵團主力渡過黃河，卻沒料到八路軍根本沒有急於強攻濟南，而是採用迂迴的戰略，趁日軍新敗之際，一舉切斷了膠濟鐵路。
因此黃河防線已經形同虛設，再加上晉冀魯豫軍區的十幾萬大軍在東阿強渡黃河之後，更是威脅到了濟南的後方。如今膠濟鐵路已經被切斷，濟南也有陷入被包圍的危險境地。
崗村寧次權衡利弊之後，認為以自己現在手中的二十萬日軍，如果被八路軍包圍在了濟南，即便能夠保住濟南城，也被會八路軍活活圍困至死。與其犧牲二十萬日軍的生命，保衛一個小小的濟南城，不如儲存實力，以備再戰。
於是崗村寧次決定放棄濟南，率領著將近二十萬日軍，沿著津浦鐵路線繼續向南撤退。
八路軍第七兵團趁機強渡黃河，一舉收復山東省會濟南。
八路軍總部根據戰場形勢，及時調整戰略部署，命令第七兵團主力，繼續沿著津浦鐵路南下追擊潰敗之日軍。命令山東軍區部隊和晉冀魯豫軍區主力部隊，立刻向膠東半島挺進，收復膠東半島，並負責清剿山東北部之日偽殘餘勢力。