就在毛澤東牽著胡宗南鼻子在陝北山溝裏打轉的同時，以毛澤東為首的中央軍委還在指揮著全國各地的軍事行動。就在中央機關撤出延安之後不久的3月26日，中共中央在陝北清澗的棗林溝做出了一個重要決定，決定將中共中央的領導成員分為三個臨時工作班子：以毛澤東、周恩來、任弼時組成中央前方委員會，繼續留在陝北，指揮全國各戰場的作戰；以劉少奇、朱德、董必武組成中央工作委員會，到河北平山縣進行中央所委托的工作；以葉劍英、楊尚昆等組成後方委員會，到晉西北統籌後方工作，並負責陝北戰場的物資供應。
山東戰場是當時在陝北戰場之外的又一個重點。蔣介石的企圖是將我軍完全逼至黃河以北，進而占領整個山東。為此，蔣介石組建了陸軍總司令部徐州指揮所，以陸軍總司令顧祝同統一指揮共45萬人的兵力。我華東軍民在陳毅、粟裕等的指揮下，在敵人氣勢洶洶的強大攻勢麵前，誘敵深入，耐心捕捉戰機。敵人的進攻是從3月下旬開始的，顧祝同采取了“加強縱深，密集靠攏，穩紮穩打，逐步推進”的辦法，十分小心。我軍則忍耐待機，在將近兩個月時間中，一直不與敵軍決戰。直到5月11日，才下定決心，以“百萬軍中取上將首級”的打法，部署了著名的孟良崮戰役。當時，敵第一兵團司令官湯恩伯決定以整編第七十四師為主力自蒙陰北上，欲取沂蒙公路上的坦埠，同時以第二十五和第八十三師配合行動，再以整個一兵團繼後。我軍則以五個縱隊將其包圍，並截斷其退路。七十四師被圍後，敵方調動了十個整編師的兵力馳援七十四師，這樣就在孟良崮展開了一場惡戰。在我軍的周密部署和英勇作戰兩天之後，七十四師終於被我全殲，師長張靈甫被我擊斃。這一仗，我軍共殲敵3.8萬餘人。特別是七十四師的被殲，在蔣軍中引起很大的震動，山東地區的蔣軍在整整40天中不敢出擊。這是因為，七十四師是整個蔣軍的“五大主力”（即第十八軍、第五軍、新一軍、新六軍、整編第七十四師）之一，有著當時最優良的美式裝備，曾被蔣介石封為“模範軍”，擔任警衛南京的重責。故而連蔣介石也說七十四師的被殲是“最可痛心，最可惋惜的一件事”，是“無可補償的損失”。他下令撤了湯恩伯的第一兵團司令官的職務，特地請出日本戰犯、前日本侵華軍總司令岡村寧次來為山東戰場重新製訂作戰計劃。
在陝北、山東兩個地區擊退蔣軍重點進攻的同時，在中央軍委的統一部署之下，我軍在豫北、晉南、晉察冀和東北地區都展開了對敵進攻，取得了若幹戰果。