10日夜攻人城内，激战至11日拂晓，歼整编第51师第114旅一部、整编第52师第98团及整编第26师后方机关、保安团队等共7000余人，俘整编第26师师长马励武，缴获逃入峄县的7辆坦克。
与此同时，左纵队向枣庄方向发展进攻，连克枣庄外围郭里集、齐村等据点，歼整编第51师第113旅(欠1个团)，然后在右纵队第8师配合下，对枣庄市区展开逐堡逐屋争夺，战至20日下午，将整编第51师师部和2个团歼灭，俘师长周毓英。
此役国民党军共损失5.3万余人，坦克24辆、各种火炮200余门、汽车474辆，首创中共军队一次歼灭国民党军2个整编师和1个快速纵队的纪录，挫败了国民党军进攻临沂的计划，为国民党敲响了新年第一个不祥之音。
在此期间（1月8日）来华调处国共冲突的美国特使马歇尔离任回国，调处宣布失败。离开中国前，马歇尔发言称，****的最大障碍在于国共两党互相猜疑和压倒对方的心理。
马歇尔指责国民党的“反动势力”对其促成联合**的努力无不加以反对，该势力集团包括政治和军事的领袖，他们笃信武力解决。马歇尔又称，中共的宣传极富煽动性，他们对美国**对华