1947年6月25日，國軍開始行動。6月25日至6月27日，國軍行動後未發覺敵軍，范漢傑改變部署。6月27日，范漢傑兵團開始向南麻攻擊前進。6月28日，整編第二十五師攻擊，國軍佔領魯村、大張莊、樸裡。6月29日，解放軍主動放棄南麻，由整編第十一師佔領。6月30日，國軍佔領章丘。

7月1日，蔣下令徐州司令部進攻東里店、沂水與坦埠等地，但進展遲緩；7月2日，解放軍圍攻費縣。7月4日，國軍發現解放軍「由沂水亙坦埠間，南竄垛莊、青駝寺間地區」，於是改變目標，轉而追擊在垛莊、青駝寺的解放軍；歐震兵團佔坦埠。7月5日，發覺計畫「不切實際」，再改回按照7月1日蔣的命令；國軍佔膠縣。7月6日，國軍攻擊東里店與沂水。7月7日，解放軍佔費縣，國軍佔東里店。7月8日，國軍占南麻。7月9日，解放軍佔棗莊，國軍佔高密、河陽鎮。7月10日，解放軍佔曹縣、鄆城、定陶。7月11日，國軍佔沂水城。

國共內戰爆發後，整編第十一師更以主力出現，南麻攻守保衛戰可以說是經典戰役。整編第十一師主守南麻，華東野戰軍出動3個縱隊主攻，1個縱隊及3個團打援，想要像孟良崮戰役殲滅整編七十四師那樣殲滅整編11師，可此次與孟良崮不同的是整編第十一師在這之前做過充足的準備，且據有子母堡，有著堅固的防禦。而各馳援的友軍在嚴厲的要求下，作戰都十分賣力。7月13日，解放軍包圍並進攻六營集與羊山集；7月14日，六營集國軍部隊慘敗。

胡璉將軍親自坐鎮南麻指揮戰鬥，南麻戰鬥之慘烈，交戰雙方都付出了慘重的代價，整編第十一師打到最後彈藥補給跟不上，胡漣只得將彈藥分配到前線上，上刺刀且節約使用。

就在華東野戰軍將要發動總攻前不久，整編第十一師果斷出擊，變被動為主動，打亂華東野戰軍部署，不但逃脫被圍殲命運，而且能主動出擊，使華東野戰軍陣腳大亂，華東野戰軍見圍殲無望，便決定撤退，而整編第十一師乘勝追擊，造成華東野戰軍更大損失。

此役當時虎軍部隊番號為整編第一一八旅，隸屬於整編第十一師，旅長為高魁元。

南麻位於山東沂蒙山區的中央，對日抗戰期間，山東省政府遷駐於此。勝利前後，解放軍佔據此地，作為中原地區的主要根據地。這次國軍進剿，選定以南麻周邊為決戰主場，為配合全盤外線作戰的戰略態勢，以誘敵決戰為目的。國軍先以戰鬥力強大整編第十一師為前端，楔入南麻，其它進剿部隊，則遠離南麻，把整編第十一師形成為孤立的釣餌，誘使陳毅主力回頭反撲，待起發起攻擊形成膠著時，外線各部隊即迅速向南麻合圍，迫敵決戰而殲滅之。

解放軍方面，陳毅、粟裕則企圖以南麻為陷阱，初期將主力先行撤離，誘使國軍整編第十一師孤軍深入。另以分途竄擾的戰法，吸引分散國軍的兵力，然後親率其絕對優勢之眾，圍攻南麻，欲意吃掉整編第十一師。在雙方這種各有所圖的情況下，決定勝敗的關鍵，就繫於負有「錐端」「釣餌」任務的整編第十一師身上。胡璉將軍身之所負責任重大，奉命以後，及率所部七個團（十一旅三個團、十八旅各三個團，一一八旅之三五四團，欠一一八旅及所屬兩個團。）由蒙因向南麻攻進。

此路沿線均為山谷要隘，地形險阻，無公路通行。陳毅雖已將主力撤離，但仍有相當兵力，憑險而守，節節頑抗。整編第十一師經過一連四天的戰鬥，均將解放軍打退，於6月30日進入南麻盆地。解放軍空室清野，將所有食糧物資，均已運匿一空。

但到處張貼著「活捉狐狸」(胡璉兩字的諧音)、「打碎吃掉十一師這個硬胡桃」等等標語。胡璉將軍這一戰略上的要地，打算守住南麻一百天。對防禦的配備，工事的構築，彈糧的儲積，均作了長期準備。除了自行攜帶及仰仗後方運補的彈藥而外，所需工事材料，均就地覓取，有的從遠自十多華里以外運來。所築工事，不但要有堅強的抗力，而且需具備孤點據守的獨立性。築寨和村落防禦的「觸角碉堡」，是出自他們兩年來實戰經驗中研究發展的工事編成創意。爾後又發覺「觸角碉堡」對重要地形戰術要點的防禦難以適應，又創新出「小而堅」的據點工事，大致是容納一個排或加強排兵力與火力為準，這種工事，確實是對解放軍戰術剋星。

經過全體官兵艱苦努力，在不到半個月時間內，所有工事連外壕都相繼完成，南麻地區乃成了一座堅強的堡壘。胡將軍認為南麻是解放軍控制數年的根據地，所有物資，不可能於撤退時搬運無遺，乃設法向地下深掘，果然不出所料，先後在地窖、窯洞之內，挖掘出大量的大小麥糧食、飲用水、棉花雜貨、衣物布匹。對南麻守軍而言，不但減少很大困難，更增加了無比信心與決心。

7月15日夜，南麻戰鬥正式爆發。南麻的第一炮，由解放軍於7月15日下午三時許發出。這場戰役陳毅、粟裕共使用了五個縱隊的兵力，其第二縱隊由東北方，第六及快速縱隊由東南方，第九縱隊由西北方，陳毅在北碼頭崮親自指揮，向南麻猛撲，另以第七縱隊阻擊援軍。是日黃昏開始，全面展開猛烈激戰。整編第十一師憑借既設的工事，沉著迎擊，運用熾盛的火力，痛殲來犯之敵。晝夜不停的整整打了七日夜，整編第十一師以七個團的兵力，頑抗五倍以上(四個縱隊三十六個團)絕對優勢之敵。

7月18日，羊山集國軍部隊殲解放軍萬餘人，自身傷亡過半。除了在南馬頭崮的第五十二營營長黃文濤率領的一個加強連，抵抗解放軍一個師的加強進攻，激戰三天，犧牲殆盡，陣地喪失；永興官莊四方的高地陣地一度棄守旋即收復以外，其餘所有陣地，全部屹立無恙。7月19日，解放軍佔永興莊高地。

解放軍拚死進撲，國軍堅強還擊，來一層，打一層，來一波，打一波，每一陣地前面，屍堆如山，血流成渠。一直相持到7月22日夜間，敵勢再衰三竭，力漸不支。同時整編第九師、整編第二十五師、整編第六十四師各師，已分別擊退敵第七縱隊之阻擊，向南麻附近進逼。陳毅乃於7月23日拂曉，全線向臨朐方向潰退。南麻防守戰遂告勝利結束。

南麻之戰，就山東戰場、戡亂軍事全局來說，是連番失利中的一大勝仗。就整編第十一師來說，也是繼1946年11月魯(山東)西巨野打敗劉伯承後，又一次重創陳毅的重大勝利。因為整編第十一師這次在負「錐端」任務時能夠很快的楔入，擔負「釣餌」任務能夠持久的固守。國軍其它各部隊，均能配合行動，發揮戰力，粉碎了解放軍的陷阱，打勝了這一仗。最高統帥部論功行賞，認為整編第十一師此番表現最為突出，犒賞該師法幣伍億元，蔣中正總統曾手函胡將軍獎勉。國軍在這一戰役中，雖然未達到圍殲陳毅部的預定目標，但收復了魯中沂蒙山區，把解放軍逐出老巢，且予解放軍以重創，其戰果確極豐碩。國防部以後把它列為國民革命軍二十四個典型勝利戰役之一，在台北圓山忠烈祠，繪圖張掛，昭示全國。

歷史影響：

1947年9月3日，中共將領粟裕代表華東野戰軍寫《關於七月份作戰檢討和今後反攻形勢的報告》給中共中央總結。華東野戰軍在總結7月份作戰經驗時指出：「七月份的作戰不是敗仗，也不能算勝仗，只是打了個平手仗、消耗仗。」說主要是「戰略上過於樂觀」。譚震林不同意，說戰略上問題不大，主要是組織指揮和戰術上的問題。陳毅當時認同譚的意見。譚還特地寫給粟裕一封信，「軍事上常常粗心大意，缺乏遠見」、「常常只看到一兩步」、「不能簡單的以樂觀來檢討，這樣不能把問題搞清楚」。

從全國戰局而言，南麻戰役是國軍重點進攻，解放軍戰略防禦時期的典型戰鬥。與同月發生的中原戰場羊山集戰鬥，東北戰場第三次四平街會戰，西北戰場的榆林戰鬥，反映了1947年夏季戰場的共同特點，即解放軍攻堅能力尚且不足，而國軍仍然具有頑強戰力。