與此同時，楊解放這裡也發動了全面反攻。先是炮兵團火力全開，持續發射。隨後，第七團宋有德部沿著沭河西岸，從側翼發動了反擊。馬上飛率領的騎兵團在火炮的掩護下，從正面突擊。
郯城受到攻擊，陳調元很快就收到了訊息，立刻意識到自己陷入了包圍。他一面命令前面的七十九師頂住敵方的反擊，一面命令八十師分出一部掉頭去救援郯城。可此時的七十九師哪裡還能頂得住楊解放的全力一擊？很快就潰敗下來。
鐵錘奪取郯城之後，並沒有待在城中，只留下少數部隊看守物資和俘虜。他帶著團主力出城，從三十七軍的後方衝殺了過來。由於郯城陷落得太快，八十師回援部隊還沒抵達郯城，迎面就撞上了鐵錘部的主力，只一個照面就被打得潰不成軍。
當軍隊遭遇到合圍，一般來說，有兩種解決辦法：其一是固守待援，其二是突圍。固守待援一般能儲存大量的有生力量和軍需物資，相較於突圍更好一些。陳調元一面命令各部選擇有利地形固守，一面給李梅部發電報求援。
從距離上來看，李家莊驛與蒼山、郯城都差不多；可李家莊驛跟蒼山之間隔著好幾條南北走向的河流。李梅部想要過來增援也不是那麼容易的事。
楊解放給部隊裝備的火炮是一個立體式的不間斷打擊模式。50米以內的距離，不用說，直接扔手榴彈。50米到200米之間，拿擲彈筒轟擊。超過200米有60口徑迫擊炮，再遠有81口徑迫擊炮和九二式步兵炮。然後是師屬炮兵營和炮兵團的火炮支援。炮兵團的1925式105毫米加農炮的最大射程超過15公里，可以從李家莊驛打到郯城郊外。這個東西寬不過二十里、南北不到四十里的區域，基本在這款火炮覆蓋範圍之內。陳調元若是第一時間選擇突圍，還能儲存大部實力；他選擇固守，無異於等死。解放軍利用火炮優勢，將他們的防禦陣地一個一個摧毀。
陳調元當然不會坐以待斃，只好選擇突圍。往南突圍肯定不行，他的兩條腿無論如何也跑不過馬上飛的騎兵。陳調元只能帶領身邊的部隊往西，在沂水上尋找渡河地點。現在正是沂水的汛期，兩岸又有很多沼澤溼地，想要渡河並不是件容易的。搭建浮橋肯定是不可能的了，既沒那個時間也沒那個物資條件。於是，他下令士兵在多個地方泅水渡河。經過多次嘗試，還真讓他找到了一個可以涉水渡河的地方，雖然河水急了點，勉強可以橫渡。陳調元當即扔下輜重，率部渡河。
陳調元僅僅渡過了千餘人，馬上飛就率領騎兵團殺了過來，控制了渡河點。陳調元沒有管這些落在河東的部隊，迅速向蒼山方向前進。馬上飛暫時沒空理會已經過河的敵軍，先收拾好殘敵再說。這些部隊失去了有效組織，抵抗得很是微弱，很快就被分割成一小塊一小塊，逐一被消滅。也有小股部隊選擇往南逃跑，很快就被馬上飛的騎兵追上。
等到戰鬥結束的時候，天黑了下來。楊解放讓各部隊快速打掃戰場，抓緊時間休息。同時派出了工兵，透過各地保安隊組織附近村民在各個河段連夜搭建浮橋。
是夜，趙長明發來電報，告訴楊解放，李梅與陳調元殘部在蒼山匯合了。趙長明擅長游擊戰，本來引著李梅部往尼山方向去了。只要進了山，他有把握將李梅兩個師給玩死。他一個主力團有兩千多人，配備了五百多匹騾馬馱運重武器和彈藥補給，機動能力相當強。
李梅沒遇到過他這種打法，派小股部隊迎戰那是有去無回，大部隊追擊又追不上。這種只能捱打不能還手的狀況，誰經歷誰痛苦。當他聽說陳調元被圍之後，著實嚇了一跳，也不敢再追了，掉頭返回蒼山。可他想走也不是立刻就能走的。趙長明也收到了訊息，立刻反身黏了上來。李梅最後留下一個團斷後，才擺脫趙長明的糾纏。斷後的這個團自然被趙長明吃得一點渣