1948年10月19日夜，彤雲密布，夜色朦朧。王耀武在東、西外圍陣地均被突破，腹背受敵的情況下，張惶失措，拉著國民黨中央執行委員、山東省黨部主任委員龐鏡塘，妄圖混出北門，一走了之。但在我軍重重圍困之下，王耀武眼看插翅難飛，不得不縮回城內，一麵匆忙調兵遣將，加強“綏靖”司令部的警衛；一麵急電劉峙、蔣介石，再次請求準其放棄濟南，率部突圍。蔣介石嚴令其“將陣地縮短，堅守待援。”
然而，堅守待援，僅僅是蔣介石、王耀武之流的黃梁美夢。等待他們的隻能是全軍覆沒的下場。
我東、西線集團在外圍戰鬥中，始終沿著各自的主要突擊方向攻擊前進，而對於敵人的一些孤立據點，則分兵一部對付他們，或圍而不打，或監而不圍。敵孤立無援，四麵楚歌，待我軍拿下濟南後，他們有的乖乖地繳械投降，有的在逃竄時被我軍追殲。20日，天色微明，我西線集團全部占領商埠以西陣地。王耀武被迫將外圍一部分兵力倉促收縮至城內，調整守城部署。在這種情況下，一定要連續突擊，決不能讓敵人有喘息之機。許世友命令西線集團當晚即向商埠實施進攻。為加強攻取商埠的突擊力量，許世友決定將兵團總預備隊第13縱主力投入西線集團作戰。當天黃昏，西線集團的3縱、13縱和魯中南縱隊同時發起對商埠的攻擊，前後僅花40分鍾，即多路突破敵防衛陣地。商埠守敵憑借高大建築物，構築了各種明碉暗堡，在街道上交織成密集的火網。一股股敵人，在裝甲車的引導下，惡狠狠地反撲過來。我各部指戰員冒著槍林彈雨，與敵人展開了激烈的巷戰，穿牆過街，分割包圍，摧毀敢於頑抗的敵人。22日中午，商埠之敵大部被殲。
東線集團在掃清敵碉堡群後，在城外展開近迫作業。被圍困於東郊王舍人莊之敵，在突圍時被渤海縱隊殲滅。
至此，我軍已經連續激戰6天6夜，傷亡消耗較大，部隊也比較疲勞。王耀武估計我軍至少需要幾天時間，才能完成攻城準備。於是接連下令調整部署，加強城防工事，妄圖負隅頑抗。為了不讓城內敵人獲得休整，我軍決定不等商埠之敵完全肅清，當晚即以東、西線集團鉗形合擊，會攻外城。
攻擊外城的戰鬥，於22日18時30分發起。配屬攻城集團的特縱炮兵和我各部炮兵集中炮火，抵近射擊，眾炮猛轟，敵城防工事應聲傾倒。我突擊部隊以大無畏的英雄氣概，衝過毒煙彌漫的火海，殺上外城。特縱坦克部隊派出4輛坦克，配合攻擊外城。我軍務部突人外城後，與守敵在街壘、巷道之間激烈拚殺。我軍經過一天一夜的英勇戰鬥，外城守敵大部被殲。我各路突擊部隊刀鋒所向，直逼內城。
蔣介石眼看著濟南之危迫在眉睫，一麵督令徐州各部迅速北進，一麵派徐州“剿總”司令官劉峙和空軍副總司令王叔銘飛臨濟南上空，為城內守敵打氣，再次自欺欺人地對王耀武說：“援軍進展很快，幾天就可以到濟南。你們必須堅守待援。”王耀武不甘心束手就殲，還想以內城這僅剩的一道防線，同我軍作最後的較量。他將整補後的第15旅、19旅、57旅及其他殘部，重新部署，督令加修巷戰工事，與我軍決一死戰。
為了粉碎敵人的最後一點僥幸心理，乘勝迅速徹底殲滅濟南守敵，譚震林、許世友要求各部隊發揚勇敢戰鬥、不怕犧牲、不怕疲勞和連續作戰的作風，一鼓作氣，當晚直取內城。敵人連做夢也沒有想到，我軍的攻勢來得這樣快。正當他們東調西遣、混亂不堪之際，我軍成百上千發炮彈，排山倒海似地落在了內城城垣上。直到此時，濟南守敵一等再等，望眼欲穿的所謂援兵，又在何處呢？駐商邱、碭山的敵邱清泉兵團，察知迎麵有華野強大的打援兵團嚴陣以待，側翼有中原野戰軍集結牽製，膽戰心怯，一步三顧，僅行至成武、曹縣一帶，離濟南尚有數百公裏之遙；而黃伯韜、李彌兩個兵團，仍在所謂集結的幌子下，寸步未進。
內城是濟南守敵的最後一道核心陣地，濟南守敵妄圖依賴堅固的城牆工事輔以複雜的地麵防禦設施，構成多層次的輕重火器組成的火網，作最後的頑抗。我攻城兵團決定以東線集團9縱對新東門至東南角段實施突擊，渤海縱隊自新東門以北實施攻擊；西線集團第13縱攻打西南角坤順門，第3縱進攻西門，第lo縱繼續掃清外城殘餘之敵。其餘各部積極配合攻城。