对黄崖山、狼虎山、老峪一线的进攻，只是整编第二十五师增援战的一个组成部分。
主战场则在界牌、蛤蟆崮、罗浮山一线。黄百韬的计划是将这一线解放军阵地作为主攻目标，逐次投入兵力，企图攻占界牌等地，继而攻占天马山，与第七十四师会合。如计划实现，不仅可解七十四师之围，而且可以巩固孟良崮一带阵地，以使蒋介石部署的“磨心战术”对解放军施行反包围歼灭战的计划获得成功。
但是由于解放军的顽强阻击，第二十五师攻击部队进展非常缓慢，二十五师攻击界牌的战斗从15日上午打响，由于解放军界牌守军的顽强抵抗，激战至午时，一无进展。
午后1时半，二十五师第四十旅，集中炮火向界牌解放军阵地进行长时间轰击，并多次发动集团冲锋，均被界牌阵地守军击退。
激战至红日西沉，界牌阵地落炮弹千余发，已被轰得千疮百孔，弹坑累累，土地一片焦黑，但解放军仍在顽强死守。
16日上午8时，蒋介石命令空军派出飞机向各增援部队空投指令：“如有萎靡犹豫，逡巡不前，或赴援无力者，定必以贻误战局，严究论罪不贷！”
随后，蒋介石乘坐专机，在战斗机群的保护下，飞临战区上空，以无线电话严令第一、二、三兵团司令汤恩伯、王敬久，欧震，督饬各兵团所属增援部队火速前进。并分别与一些援军将领通话，要他们以*的利益为重，以全局利益为重，不惜代价，摧垮*阻援部队，向孟良崮靠拢。
汤恩伯兵团所部有五个整编师（军）奉命救援七十四师，占各路援军之半数，而七十四师则是第一兵团的核心部队，因此汤恩伯深感责任重大，加上白崇禧、陈诚又在临沂参与指挥，他更是不敢稍有懈怠。
15日，他已发出电令，命令各部“不顾一切，昼夜出击，全力驰援。”16日上午，蒋介石亲自飞临战区上空，与他通话之后，他又向各部频发急电，要他们“发扬亲爱精诚之无尚武德与光荣，击破*之包围，救袍泽于围团！”并说，“我兵团各部，如兄弟手足，岂有徘徊不前，见危不救者，绝非我同胞所忍为，亦恩伯所不忍言也！”
但第二团司令王敬久，却不同于汤恩伯，因整编第七十二师在泰安被歼，他仍心有余悸，而奉命驰援之第五军，也乃五大王牌军之一，是第二兵团的核心部队。尽管蒋介石亲自飞临第二兵团上空，责备王敬久所部为何行动迟缓，并以“军法”胁迫，要他严令第五军发挥国军第一等主力之威力，冲垮*阻挠，迅速赶到孟良崮。但王敬久却推说正因为第五军是第一等主力，所以*以大部队进行阻击，至使第五军行进迟缓。
事后，王敬久并不将蒋介石的责问和催逼转告第五军军长邱清泉，他生怕第五军贸然轻进，被解放军包围，重蹈整编第七十二师的覆辙。
16日晨，黄百韬接到蒋介石的手令，感到压力巨大。七十四师岌岌可危的处境，张灵甫已通过报话机向他说明，并一再恳求他全力救援。昨日的进攻，一无进展，今日如再不能突破界牌、蛤蟆崮一线，恐怕七十四师将遭灭顶，蒋介石也会拿他问罪。
15日上午，整编第六十五师第一0六旅向西南运动，企图绕过解放军阵地，配合二十五师东援孟良崮。但解放军即以两个团进行阻击。激战至晚8时左右，第一0六旅队4个营冲破解放军的阻击，向二十五师靠拢外，其余全部缩回蒙阴城。
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第一章 整编第七十四师孟良崮覆灭记（35）
黄百韬即决定以本师第一0八旅全部、第四十旅1个团及第六十五师4个营的兵力，向东猛攻，主攻方向放在罗浮山、蛤蟆崮，并以一部分兵力继续进攻界牌，决心从罗浮山、蛤蟆崮一线打开突破口，继而攻占天马山，与七十四师打通联系。
自早晨至午后，经过长达五六个小时的猛烈攻打，二十五师一0八旅主力终于突破蛤蟆崮、三山店、交界墩阵地，进至天马山西面。
天马山象一只巨大的元宝，南北横躺在孟良崮西北面，越过天马山，便是七十四师占领的孟良崮高地。
第一0八旅先头部队首先渡过距山前600米的沙河，向天马山南面山头发起攻击。
第一0八旅攻击部队以六0炮、掷弹筒，向山头抛射，逐步推进。开始进展较为顺利。但是当他们进至距解放军山头100多米时，山上轻重机枪突然吼叫起来。
密集的弹雨将第一0八旅攻击部队压迫在山坡上，进退不得。一名挥舞着红旗督战的指挥官，刚从一块岩石后爬出来，即被流弹击中。
在山下部队的炮火掩护下，攻击部队才得以撤下山来。
第一0八旅主力部队赶到之后，即集中炮火向山头轰击，然后连续发起集团冲锋。
激战至下午5时左右，眼看攻击部队已冲至解放军前沿阵地，攻击即将得手，解放军增援部队突然赶到。一时间，解放军的轻重机枪齐吼，手榴弹如雨掷下。
第一0八旅的攻击又告失败。
其实，他们此时即使攻占天马山，也已毫无意义——七十四师与下午4时之前已被解放军全歼。
第一0八旅旅长见天马山难以攻占，不得不命部队停止进攻。
界牌方面，第四十旅与第六十五师之一部猛攻了一天，付出很大代价，直到下午4时30分左右，才将其占领。但占领界牌，此时已毫无意义。
整编第二十五师的增援战，至此结束。
黄百韬虽然在救援七十四师时已是全力以赴，但后来他仍险遭杀身之祸。
整编第八十三师师长李天霞，与黄百韬截然不同。
当华东野战军欲对七十四师分割包围，以第八纵队由北面向隋家店、依汶庄一线进攻时，李天霞仅留少数兵力防守孟良崮以东隋家店、仁寿庄、孙祖南北一线各要点，命师之主力迅速撤退至张庄等及位于临蒙公路的青驼寺，靠拢整编第四十八师，以图自保。从而使华野第八纵队一往长驱直入，轻取隋家店、依汶庄、仁寿庄、孙祖等据点，迅速攻占孟良崮东南，靠近临蒙公路西北侧的桃花山、磊石山要地，使七十四师右翼完全暴露在华野第八纵队面前。
李天霞原为第七十四军第五十一师师长，于1942年末升任副军长。1944年3月，李天霞改任第一00军副军长，第七十四军副军长之职由张灵甫接任。不久，李天霞便升任第一00军军长。
国民党整军会议后，第七十四军改编为整编第七十四师。蒋介石在遴选这个王牌师的师长时，有好几个人都羡慕这一肥缺。
李天霞是黄埔军校第三期毕业，与第七十四军前任军长王耀武是同学，又任过该军副军长，而且被称为蒋介石的“八大金刚”之一，时任上海市市长兼凇沪警备总司令的钱大韵作后台，认为整编第七十四师师长之职非他莫属。
但出乎他意料的是，该师师长之职竟被张灵甫夺得。
李天霞虽与王耀武是同学，但李为人狡诈，并傲慢自大，为王耀武所忌。而张灵甫性情比较憨直，对王耀武一直是绝对服从，为王耀武所喜爱。同时，张灵甫在南京又走俞济时的门路，求俞向蒋介石保举他任七十四师师长。俞济时是第七十四军第一任军长，抗日战争胜利后，俞济时任国民政府军务局局长。军务局的主要任务是主管军队人事、主管作战及全军部队训练和执掌军法等等，因此俞济时当时权势很大。在王耀武和俞济时的力保下，蒋介石便叫张灵甫当了整编第七十四师师长。
第一章 整编第七十四师孟良崮覆灭记（36）
张灵甫是黄埔军校四期毕业，李天霞任第七十四军副军长时，他仅任该军第五十八师师长，李天霞调任后，他才得以升任副军长。
论资历，张灵甫没有李天霞老；论职位，张灵甫没有李天霞高。但肥缺却让张灵甫夺去，怎不令李元霞又妒又恨！
而张灵甫自当了七十四师师长后，对被他击败的竞争对手李天霞常流露得意之态，并以此对李表示蔑视。这次进军沂蒙山，张灵甫又不想听命于李天霞，而自请归黄百韬指挥，叫李天霞面子上很是过不去。旧怨新恨加在一起，使张、李二人矛盾更深。
七十四师被解放军包围，李天霞忍不住暗中称庆，那里还管张灵甫什么右翼安全，叫他孤军作战，苦撑危局，让*猛攻狠打去吧！
但是，迫于蒋介石、顾祝同、汤恩伯的层层催逼。他不得不派部增援七十四师。当然，这种增援与二十五师相比，只能称是象征性的。
15日，李天霞以一部兵力向孟良崮东南的一个小高地攻击，小有伤亡，便鸣金收兵。
16日，在蒋介石手令威逼下，李天霞又以4个营向青驼寺东北的洪山顶进击，以一个团攻击万泉山东南的桃花山及孙祖，攻打至晚，方将两地占领。
李天霞的整编第八十三师两天推进不到10公里。
距孟良崮最近的第二十五及第八十三师，一个是竭力救援未成功；一个是无意救援而被迫虚应故事。
至于那些距孟良崮较远的部队，也情形不一。
驻河阳第七军，虽是桂系部队，倒确有“救袍泽于围困”之诚意。
15日，该军第一七一师，由8架飞机掩护，以6辆坦克开道，向华野第二纵队之一部守卫的前山沟坡阵地猛攻，从午时激战至黄昏，先后发动5次冲锋，均被解放军击退。坦克已被击毁两辆，不得不暂时撤退。
16日，该师又以10辆坦克为先导，分别向解放军南双泉（位于河阳东南），及附近之曹埠庄阵地发动多次猛攻，仍未得手，坦克也被击毁3辆。
后来，该师又以5个营的兵力，猛攻三尖山，血战7小时，也告失败。
两天内，第七军工伤亡1000余人，而前进不到10公里。
驻新泰之整编第十一师（原为第十八军），为国民党军五大王牌之一。该师于15日夜沿新（泰）蒙（阴）公路南下，先头部队第十八旅�