1947年4月25日夜，华东野战军攻城部队已经全面突入泰安城内。守城的国民党军整编第72师师长杨文瑔在其指挥部内拼命向南京方面呼叫支援，得到的回复依旧是“固守待援”，杨文瑔愤怒地说：“共军有大家伙（105榴弹炮)，我们根本顶不住。”

在泰安战役打响之前，杨文瑔根本没有料到解放军能够集中这么强大的火力来打他的整编第72师。他曾自信满满的说道：“泰安地形险要，南北有友军声援，即便共军全部来，只要有我整编第72师在，有我杨文瑔在，就毫无所惧。像陈毅的部队，我第72师3万多人打他十万人根本不成问题。”

杨文瑔能够说出这么狂妄的话，并不是完全没有道理。整编第72师虽然原来是四川部队，装备很差，但是在抗战胜利后，由土木系将领杨文瑔出任师长后，装备水平瞬间就提升了一个档次。在陈诚的支持下，整编第72师换上了日式装备，每个步兵连从原本的6挺机枪增加到了9挺机枪，师直属部队增加了1个炮兵营。

到了1947年初，整编第72师在开封又配属了4门美制105毫米榴弹炮和1个化学迫击炮连（8门美制107毫米重型迫击炮）。因此在泰安战役时的整编第72师，装备是相当不错的，该师的炮兵实力也远超一般的国民党军队。

除了装备上的自信外，整编第72师自从解放战争开始后，也基本上没有吃过什么大亏。而且在1947年2月的郑庄寨战斗中，整编第72师和整编第75师等部一起击败了解放军，并救出了被包围的整编第85师，这一仗对于国民党军队来说是一次非常难得的胜利。

这次的泰安战役，依旧是整编第72师、整编第85师和第75师的阵容，只不过被包围的部队换成了整编第72师。当时整编第72师在泰安城中的部队约2万人（该师有2个团又1个营的兵力并未归建)，而附近的华东野战军则是4个纵队总计6万人。

泰安战役从4月22晚开始，由华东野战军第10纵队担任主攻，由于整编第72师防守严密且战斗力较强，战至23日下午都没有太大的进展。为了加快歼灭整编第72师，华东野战军又增加了第3纵队和华东野战军特种兵纵队参加战斗。

在华东野战军特种纵队100多门大炮（美制105毫米榴弹炮48门)的轰击下，整编第72师的炮兵被完全压制，泰安城外要点嵩里山的在24日夜里失守。为了夺回嵩里山，杨文瑔命令新编第13旅发动一次反击，并集中全师炮火进行支援，到了25日佛晓，新编第13旅又重新夺回嵩里山。

25日黄昏，华东野战军对泰安城发动总攻，并命令华东野战军特种纵队重点轰击嵩里山。总攻开始后，各种炮弹如雨点一般落向整编第72师的阵地，坚守嵩里山阵地的整编第72师2个营很快便放弃阵地向泰安城内撤退。

在绝对的炮火压制下，整编第72师的士气彻底崩溃，该师组织的多次反击都被我军炮火打退。战至26日上午10时，整编第72师的守城部队被全部歼灭，师长杨文瑔以下11400余人全部当了俘虏，这一战又“赠送”我军4门105毫米榴弹炮。