参与围歼第74师
正常的炮兵教学没能维持多久，1946年7月，国民党调集50万大军对苏北解放区发动进攻，华中野战军立即将炮兵教导队纳人军部直接指挥，日向胜被任命为作战参谋(连级干部)。出于诱敌深人的目的，华中野战军在予敌迎头痛击后，主动将部队转往地形更有利的鲁南山区。到1947年初，包括日向胜在内的华中野战军主力撤到山东省，并与山东野战军合并为华东野战军，按照日向胜的话说："国民党是伸拳打人，共产党是运气准备打人。"
在与敌周旋的过程中，1947年5月，华东野战军抓住时机，断然将骄狂冒进的国民党军五大王牌之一的整编第74师包围在孟良崮，由于该师师长张灵甫自信能创下"吸引共军于我左右，竞聚歼敌于鲁南之全功"的奇迹，放弃炮兵和辎重部队，自带轻装部队集结于孟良崮主峰，试图把解放军拖在这里，等待国民党军从外围解救自己。此战中，日向胜亲自指挥5门41式山炮，参加了华东野战军第4纵队主力对敌占540高地进行猛攻。由于当地全系岩石结构，国民党军难以挖掘掩蔽工事，日向胜命令炮兵对准敌聚集地覆盖射击，"不用管目标区域有没有人"，结果密如飞蝗的炮弹即便打在石头上，横飞的跳弹也能毙伤大批敌兵。最终，孟良崮变成包括张灵甫在内的3.2万国民党军的坟墓，而张灵甫丢在孟良崮脚下的大批火炮变成华东野战军的战利品。
