1945年5月，为配合山东解放区军民反“扫荡”作战、扩大解放区，八路军冀鲁豫军区部队乘日军收缩兵力、津浦铁路（天津至浦口）沿线守备薄弱之机，决定集中3个军分区主力、1个军分区一部及地方武装，在鲁西地区发起东平战役。其中，八分区为中央纵队，由七团、五团和六团一部及地方武装组成，由司令员曾思玉、政委段君毅、副司令员何光宇指挥，负责收复东平城，以一部分兵力打击济宁、汶上来援之敌。中央纵队于5月11日在商老庄召开团以上干部会议，进行了详细的战斗部署。

5月18日凌晨，担任主攻任务的七团各营和八分区特务连、公安连、炮兵连及九分区山炮连向东平县城发动攻击。原准备由打入敌人内部的地下工作者接应攻城部队从南门袭入，因情况变化，改由七团一营从南门西侧登城。一营突击队很快登上城墙，消灭了守城的敌人，并迅速打开了南门。

攻城各部队相继入城后，迅速击溃城内敌人的抵抗，向纵深发展。天亮后，七团一营包围了伪山东省警备大队；三营直插城东北角，包围了日军炮楼；二营包围了伪县政府、伪县警备队和伪新民会。

经过激烈战斗，至当天中午，八路军入城部队全歼了所有伪军。由于拥有强大火力的日军困守在炮楼里负隅顽抗，三营决定先修筑掩体、战壕，以掩护即将到来的进攻。日军发现了八路军的土工作业，不断使用各种武器对三营进行射击。为了回击日军的骚扰，八路军使用了缴获的日制99式狙击步枪，封锁日军炮楼的射击孔，有效地掩护了部队的活动。

19日17时30分，包围日军的三营重新布置兵力，由八连、九连在日军炮楼的东北角、东南角发起佯攻。敌人慌忙将火力集中到东北角、东南方向。趁此时机，七连通过掩体、战壕隐蔽接近敌人炮楼，在密集火力的掩护下，突然发起进攻，很快炸开了炮楼西北角，冲入炮楼。经过激烈战斗，顽抗的日军被八路军全歼。

此次战役，八路军解放了东平县城，歼灭日伪军2500余人；缴获迫击炮1门，掷弹筒11个，轻机枪30余挺，重机枪2挺，长短枪2000余支，汽车1辆，战马30匹，粮食百万余斤。支前的群众迅速将东平县城城墙和敌人修筑的阵地全部拆除。

与此同时，冀鲁豫军区其他军分区部队也对敌人发起反攻，消灭了大批敌人。至24日东平战役结束。