李振华致电杨文翰、黎玉，告诉他们自己的想法，并提出我军要主动出击，不能坐等日军报复我军。至于暴露实力的问题，沂蒙军区已经发展到了这个阶段，日军能派5万人来扫荡，也说明日军对我军的规模、实力已有一定了解。
李振华的构想是选择蒙阴做为突破口，与115师合作歼灭蒙阴日军，驻扎蒙阴的是日军独立混成第10旅团，兵力相对较少只有4000余人，而且蒙阴深入根据地。打蒙阴当然不能硬攻，最好能调一部分日军出城，我军一部分要潜伏进城作为内应。
杨文翰、黎玉立即完善作战报告，上报军政委员会。军政委员会召开115师和沂蒙军区协调会议，会议最后决定此次战斗由陈光统一指挥，115师调集4个主力团、沂蒙军区调集6个主力团，总计10个主力团余人参战。还调集了地方部队与主力配合。
蒙阴热闹起来，蒙阴至新太的补给线被切断了，115师多次袭击了日军的后勤车队，日军护卫少时，115师吃掉日军，护卫多时115师打了就跑，日军要是追击，115师就在途中设伏。蒙阴县城附近也不安宁，经常有大股游击队来骚扰县城，夜晚日军的巡逻队经常遭遇冷枪。日军不厌其烦，抓又抓不到，日军只有放弃蒙阴外围，进入城内严防死守。但即使如此，在城墙上巡逻时，依然会遭到城下的冷枪，枪法还贼准。
蒙阴的日军受不了啦，日军第10旅团旅团长大熊贞雄决定要收拾这些在他心中像老鼠一样的八路，八路很少正面作战，只敢偷袭、伏击。大熊贞雄从心底里是瞧不上八路军。经过探查日军侦知到有3000多八路就驻扎在蒙阴城北20公里的大上裕村，骚扰蒙阴城游击队就是从这里出发的。
晚点九点大熊贞雄不顾参谋长石井一郎劝阻，执意带着三个步兵大队、一个炮兵中队奇袭大上裕。大熊贞雄一出蒙阴城就被隐蔽在蒙阴城外的特战队发现，明确日军向北潜行后，一道电波穿过夜空抵达115师陈光所在的桑子裕前线司令部。
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