1948年7月，解放军攻克战略要地兖州，王耀武见济南已成孤城，慌忙向南京求援。蒋介石让邱清泉、黄百韬、李弥等部国军准备随时北援。 为了实施军委“攻克济南”的指示，华东野战军召开了纵队以上指挥员参加的扩大会议。1948年8月7日，会议在山东曲阜孔府召开。会议确定并分析讨论了济南战役的作战方针“攻济打援”，华野决定集中32万人发起济南战役。 在华野凌厉攻势下，王耀武的外围阵地很快被占领，9月17日，解放军逼近济南商埠，并用炮火控制了飞机场，迫使正在空运的国军增援部队，只运到7个连，便急忙调转机头，飞回徐州。 “济南危急！济南危急！”一封封急电飞进总统办公室，这让蒋介石心乱如麻，他对心腹“文胆”陈布雷说：“东北局势已让人伤心透顶，济南情形也很恶劣，但机动部队有限，你看如何是好？” 陈布雷对军事并不在行，只得安慰说：“目前战局虽然不太顺利，但我将士定会挽回颓势，望先生多多保重，不要过分多虑。” 蒋介石黯然说：“刚才的情报说，对方围攻济南，变本加厉，我担心王耀武或许有闪失！” 陈布雷说：“不会的，王耀武主席手下猛将如云，谋臣如雨。再说济南这个极其重要的战略据点，王主席知道不可轻失，这一仗是有的打的。” 正说着，秘书送来个大红卷宗，蒋介石翻开一看，只见王耀武发来的电报上写道：“外围已被突破，共军已于今夜向市区发动攻击，望火速救援！” 蒋介石看完电报，急得几乎跳起来，大声喊道：“要王耀武死守！要王耀武死守！”陈布雷见此场面，真是惊呆了，他也预感到济南已呈不祥之兆。 蒋介石急令徐州“剿总”副总司令杜聿明率领邱清泉兵团、李弥兵团由鲁西南北援，令黄百韬第七兵团迅速向徐州集结，沿津浦路向北作牵制攻击。但是增援的各路国军将领清楚解放军强大的打援集团正严阵以待，所以蒋介石虽然再三督促，但是这些将领都是迟迟不行动，尤其是桀骜不驯的邱清泉，连杜聿明都催不动。 9月18日，解放军占领了飞机场，之后又相继攻占了扼守济南东南进口的茂岭山、砚池山、回龙岭等重要据点，迅速向纵深发展，迫近了外城。这就使济南国军西守备区的总指挥、整编第九十六军军长吴化文的部队直接暴露在解放军攻击之下，吴化文如想顽抗到底，必将全军覆没。 9月19日，吴化文率九十六军2万多人起义，这使得王耀武丧失了占济南正规军1/4的兵力，这对他是一个沉重的打击。蒋介石得知济南战局进一步恶化，20日晨急电王耀武：“济南万不可失。将阵地缩小，坚守待援。我已严令援军星夜前进，以解济南之围”。 吴化文率部起义后，让出了济南西边外围阵地，为了不给济南守军以喘息机会，9月20日，解放军对济南守敌商埠防线展开猛攻，经过两天两夜的浴血奋战，占领商埠，直逼城垣。这时解放军连续作战，伤亡消耗较大，王耀武断定要解放军经过三四天的休整，才有能力攻击城垣，于是接连下令调整部署，加强城防工事，妄图负隅顽抗。根据战局的发展，为了不让城内敌人获得喘息之机，解放军决定不等商埠的残敌完全肃清，当晚即以东、西线部队钳形合击会攻外城。不到一天时间，解放军就全线突入外城，结束了外城战斗，使守敌完全陷入孤立、被围的绝境。 23日下午，解放军占领了外城大部分地区，逼近了内城。王耀武急忙收拾残兵逃入内城，加修巷战工事，企图作最后挣扎。这一天，蒋介石眼看济南燃眉之急，一面督令徐州各部迅速北援，一面派徐州“剿总”总司令官刘峙和空军副司令王叔铭飞临济南上空，为城内守敌打气壮胆。 刘峙在飞机上和王耀武通话说：“总统很关怀你们。援军进展很快，几天可以到济南。你们必须坚守待援。” 王耀武回答说：“共军多住在郊区的村庄里，请集中力量轰炸。” 9月23日18时，解放军对济南内城的总攻开始了，激战至24日凌晨，解放军攻城东西集团协同配合，在猛烈的炮火轰击后，济南内城高14米，厚10米的城墙，裂开了一条条的缺口。攻城东集团的战士们连续打退敌人多次反扑，巩固了突破口，把写有“打下济南府，活捉王耀武”的红旗插到了城头的制高点上，后续部队也很快涌进内城。攻城西集团的第十三纵队三十七师一○九团从坤顺门北侧猛烈攻击，将城垛口及工事炸毁，突上城来，与敌人展开肉搏战。其他后续部队相继冲进城内。 解放军东西两路大军，迅速肃清了内城东部和西部的守敌，像一把大铁钳，从东西两侧有力地合拢起来，紧紧钳住王耀武撤入内城企图顽抗待援的指挥所“山东省政府”。 下午2时30分，一支解放军突击队冲进了旧省政府，战士们见人就问：“王耀武在哪里？” 俘虏说：“听说在新省政府。” 战士们边喊边涌向新省府：“快到新省政府捉呀！”解放军战士冲进省府大院，占领了王耀武的“主席办公室”。这时躲在地下室的第二绥靖区参谋长罗辛理等被迫派出求降代表，一群国军指挥人员先后钻出了地下室。 9月24日下午5时15分，济南宣告解放，王耀武化装后突围出城，在寿光县境内被俘。
