解放军各部按照刘邓部署迅速行动，分别向各自攻击目标扑去。1纵于7月4日至6日肃清郓城外围，7日18时发起总攻，战至8日拂晓，以伤亡1928人的代价歼灭整55师师部及2个旅1.1万人，其中俘虏中将副师长理明亚以下8300余人，毙伤2500余人。2纵于6日收复曹县。6纵于5日至9日肃清定陶外围，10日19时发起总攻，经5小时激战，歼灭守军3300余人，其中俘虏3130人，毙伤200余人，6纵伤亡397人，解放军著名战斗英雄、带兵模范、第6纵队第18旅52团1营1连1排排长王克勤牺牲。
刘邓大军南渡黄河后经过十天连续作战，相继攻克郓城、曹县、定陶等地，开辟了北起黄河南岸的郓城、鄄城，南抵陇海铁路北面定陶、曹县的广阔战场，打破了国民党军东西夹击的态势，摆脱了背水作战的不利局面，开始掌握战场主动权。
