1943年初，駐山東的日軍集中其幾乎全部機動部隊，以渤海地區為重點向我抗日根據地發動了空前規模的大"掃蕩"。山東濱海地區的臨沂、郯城等地日偽軍，也拼湊了2000多人蠢蠢欲動，企圖趁機打造由重溝至郯城的"堡壘封鎖線"，在根據地邊緣建立據點，向我"蠶食"，以打通臨（沂）青（口）公路，斷我東西交通，分割我濱海根據地。
日軍大掃蕩中，哨兵正在警戒一個已經無人的村子
為了實現這個計劃，郯城之敵傾巢北犯，城中僅留日軍一個小隊和一部分偽軍據守。我濱海軍區乘敵城內空虛，決定以一部精銳奔襲郯城，直搗敵人的老巢。軍區6團接受任務後，於1月16日晚出發，避開村莊和大道，穿過敵人封鎖線，急行一百一十餘里，神不知鬼不覺地於十七日拂曉趕至郯城東南高莊一帶蔭蔽集結，準備攻城。此時，團把突擊任務交給8連。
日軍使用94式山炮向我軍射擊
1月19日夜，6團3營以迅速的動作突然攻占城南外圍據點，準備攻城。23時，攻擊開始。8連1排長令2、3班掩護，1班架橋。由於橋板上下晃動，移動困難，加之敵人4挺機槍向我嚴密封鎖，1班架橋數次未成。這時，排長令3班接替1班架橋。3班根據1班的經驗教訓，研究了具體措施，在我火力掩護下，繼續架橋。
我八路軍部隊正在攀援城牆
3班架橋成功後，我火力集中封鎖敵城頭碉堡，3排戰士肩著木梯，1、2排緊跟後面，迅速通過外壕，逼近城牆根下。此刻，城上敵人一片慌亂，兩邊的機槍也向8連側射，南門的敵人也涌了過來。3排立即把梯子搭在城牆上，敵人則在城上用長杆子推梯子，敵推我架幾個回合後，3排以十多個人竭盡全力把梯子按住。敵火力更猛，我兩名同志光榮犧牲。城上敵人把手榴彈投在3排同志們身邊，他們以神速的動作拾起來向敵人扔回去。儘管敵人猖狂射擊，3排仍然頑強地按著梯子，保證2排爬梯攻城。
八路軍在準備攻城用的雲梯
梯子架好後，2排冒著敵火向上爬，突擊組的第一名6班長到梯子中間時負傷從梯子上掉下來，光榮犧牲，另外一名戰士繼續向上爬，當接近城垛口，他突然把身子向下一縮，飛速地朝城上甩出幾顆手榴彈，隨著一串的爆炸，濃煙飛騰，他就在這時衝上了城牆，把手榴彈塞進敵碉堡內，炸死了碉堡內的敵人，又用手榴彈消滅了向他撲來的偽軍。此時，有2個偽軍士兵扛著2箱手榴彈，向城上送來，他們發現情況不對，調頭逃跑，被我軍戰士打死一個，另一個棄彈而逃。這時6班同志全部登上城頭，並擊退反衝之敵。2排突破城防後，以堅決勇敢的動作鞏固擴大了突破口。
8連攻上城頭後，連長命令7班迅速迂迴至南門北邊，並親率4、6班向南門攻擊，一舉占領南門，並打開了城門。隨後7、9連立即突進城內，迅速向縱深發展。同時，4團3營亦將北門攻占。戰至拂曉，城內南大街一帶已被我6團控制。
20日晨，殘敵依仗院落和房屋負隅頑抗，以各種武器封鎖街道巷口，並以部分兵力向我反撲，我部隊前進受阻。我軍遂採取了挖牆掏洞，逐屋占領的戰法。同時，組織了特等射手，利用高房屋脊封鎖要道、房門，阻擊敵人。經數小時激烈戰鬥，南大街一帶敵人大部被我6團生俘。
郯城日軍向我軍投降
這時，少部偽軍和日軍，仍然死守在偽政府的炮樓內，不斷發射信號彈，固守待援。8連研究了敵情，察看了地形，重新組織了戰鬥。令1排在炮樓東南，2、3排在南面對炮樓攻擊；令6班進行爆破。規定全連以爆破聲為令，向鬼子炮樓發起衝擊。機槍手和特等射手對準炮樓槍眼射擊，壓制敵火。6班在我火力掩護下，爆破成功，炸死鬼子12人，活捉日軍小隊長等兩人。此時，4團一部將偽政府院內之敵殲滅。上午十時許，戰鬥勝利結束。
攻克郯城的115師教導2旅
爾後，8連撤至城北，阻擊由臨沂來援之敵，掩護我主力轉移。次日10時許，日軍增援部隊以裝甲車3輛引導步兵200多人，向郯城撲來。8連以麻雀戰術與敵周旋，殲滅一部，遲滯了敵之行動。當敵大部隊趕到，我主力已經轉移至馬凌山區。
此戰役殲敵400餘，俘600餘人，並攻克日軍在魯南的兵站基地及周圍20多個據點。給敵人的掃蕩以沉重打擊，在失去大批物資後，敵軍的掃蕩不得不草草收場。