1944年春,山東軍區要求魯中、濱海、魯南軍利用成熟的內線工作關系，選擇有利時機，首先收復莒縣并相機奪取費縣，徹底破壞臺（兒莊）濰（縣）路之臺（兒莊）臨（沂）段與臨（沂）莒（縣）段，以孤立臨沂之日偽軍。

　　1944年，莒中軍民先后發動春季、秋季攻勢，在軍事上對日偽軍進行一系列沉重打擊。1944年11月初，爭取莫正民部反正的工作業已成熟，山東軍區即決定集中濱海區第4、第6、第13團，魯中軍區第1團，山東軍區特務團2個營，莒中、莒南等5個獨立營及區中隊和民兵各一部，共約1萬人，編為攻城、打援和攻擊外圍據點3個梯隊，以里應外合巧取并預作強攻準備等戰術手段，于14日發起莒城戰役。

　　14日18時40分戰役打響。19時，預先化裝潛入城內的山東軍區工兵小分隊，將城東南角的碉堡炸毀。攻城部隊直撲城垣，一舉攻入城內。莫正民部按預定計劃反正，打開南城門，引導山東軍區攻城部隊占領各要道和制高點。入城部隊迅速構筑巷戰工事，堵塞要道，打通院墻，開辟通路，逐步逼近日軍據守的小圍子。日軍兩次反撲，均被打退。至23時，攻城部隊迅速完成了對日軍的包圍。23時30分，攻城部隊開始向日軍小圍子發起猛烈攻擊，通過連續的爆破，炸開了圍墻、鐵絲網和鹿砦。山東軍區特務團2個營從西南方向，濱海軍區第6團從東南、東北兩個方向，莒中獨立營從西北方向，先后突入小圍子。經過激烈戰斗，將日軍中隊壓縮到4個碉堡內。

　　在攻城的同時，打援部隊積極牽制日偽軍，配合攻城作戰。南線打援部隊于14日晚，對臨沂至莒縣的公路展開破襲。在南線激戰的同時，16日上午，日軍日軍200余人、偽軍400余人，由諸城南下增援。當進至枝溝以南的崖頭、店子、大湖一帶時，濱海軍區第13團、魯中軍區第1團等打援部隊當即予以迎頭痛擊，于當晚將日偽軍逼近一條山溝里。在山東軍區部隊圍困打擊下，莒縣城內之日偽軍供給斷絕，待援無望，被迫于11月29日夜倉皇棄城逃竄，莒縣城遂獲解放。至此，莒縣全境均為山東軍區收復。

　　莒城戰役，斃、傷日軍91人、偽軍124人，俘日軍15人、偽軍11人，接應莫正民部3500余人反正。解放村莊700多個，人口30萬。此役的勝利，使濱海、魯中兩大抗日根據地連成一片，濱北根據地更加鞏固，沿海的日照縣敵偽據點也更加孤立，徹底粉碎了日偽軍企圖依托莒縣重占沂水城的陰謀，為反“掃蕩”和大反攻創造有利條件。同時，此役創造了里應外合奪取城市的范例，為八路軍以政治攻勢配合軍事進攻奪取城市提供了經驗。