八路軍向葛莊日軍發起進攻。
葛莊戰役中繳獲的日軍“四一式”山炮,后在戰斗中發揮了重要作用,被譽為“功勞炮”。
1944年8月下旬,日偽軍共1萬余人,分十三路對山東濱海區進行“掃蕩”。八路軍濱海軍區部隊給“掃蕩”之敵以沉重打擊,迫敵于29日開始撤退,分東西兩路北撤博山、臨朐。9月1日,魯中軍區獲悉“掃蕩”濱海的日、偽軍2000余人沿沂(水)博(山)公路向臨朐一帶退卻,當即決定在沂水葛莊一帶伏擊敵人。9月2日,日軍之一部第五十九師團及偽軍吳化文等部,由莒縣分東西兩路沿沂(水)博(山)公路撤退。魯中軍區集中一團、二團、四團、十二團共四個團的兵力,設伏于沂水城西北葛莊和陶溝地區,待機殲滅北撤的西路之敵。
3日晨,西路日偽軍由沂水城分左、右兩路北撤。午后兩時,日軍450余人、偽軍500余人,進入葛莊地區我八路軍伏擊圈內。設伏在該地區的魯中軍區一團首先發起沖擊,日軍急搶占村西高地。我軍緊縮部隊,將葛莊等地日偽軍包圍,并發起總攻,敵死傷慘重。激戰至4日下午6時許,被圍之敵一部突圍南逃,八路軍分兵兩路實行平行追擊,將逃敵大部殲滅。左路偽軍吳化文等部1200余人,于3日下午,也被軍區四團和特務營包圍在陶溝、岳莊地區,激戰至4日中午,除200余敵突圍南逃莒縣外,其余均被殲滅。此次伏擊戰,共殲日軍一個大隊300余人、偽軍1300余人,繳獲山炮1門、迫擊炮2門以及大批槍支。