1947年1月，中央軍委將山東野戰(zhàn)軍和華中野戰(zhàn)軍合并為華東野戰(zhàn)軍。陳毅為司令員兼政委，粟裕為副司令員，譚震林為副政委，陳士榘為參謀長、唐亮為政治部主任。為了打好魯南戰(zhàn)役，陳毅司令員要陳士榘參謀長制訂作戰(zhàn)方案。陳士榘根據(jù)敵我態(tài)勢，提出了基本的作戰(zhàn)方案，方案很快獲得通過。

1947年1月2日，當(dāng)敵人還沉浸在元旦的喜慶之中，我軍突然向敵人發(fā)起了進(jìn)攻。敵26師首先遭到了我軍的分割包圍，被切斷了退路。而這時(shí)敵26師的師長馬勵(lì)武正在地方參加元旦聯(lián)歡，他萬萬沒有想到，自己正在臺下津津有味地欣賞京戲時(shí)，他的部隊(duì)已經(jīng)大禍臨頭了。

第一快速縱隊(duì)的司令蔣緯國也正在徐州怡然自得過元旦，讓他始料不及的是，他的快速縱隊(duì)——其父蔣介石賴以發(fā)動(dòng)內(nèi)戰(zhàn)的主力之一，正處在我軍的炮火中。

3日晚上，我攻擊部隊(duì)縮小對國民黨26師和第一快速縱隊(duì)的包圍圈，左右兩路縱隊(duì)猛打猛沖，將敵人壓制在方圓不過十幾公里的陳家橋地區(qū)。

4日清晨，魯南地區(qū)天氣陰沉，一會兒下雨一會兒下雪，汽車、坦克時(shí)不時(shí)地就陷進(jìn)泥里動(dòng)彈不得。敵人的飛機(jī)由于天氣原因也沒有出動(dòng)，機(jī)械化的設(shè)備都失去了應(yīng)有的作用。本來我軍可以用炮火將其全部摧毀，但為了繳獲這些設(shè)備，陳士榘下令不要打炮，讓步兵近距離殺傷敵人，將這些美式裝備盡可能完整地保存下來，以便我軍以后裝備部隊(duì)。命令起了重要作用，戰(zhàn)士們不再追殺慌亂的敵兵，對于第一快速縱隊(duì)的裝備，只要對我軍沒有威脅，一律給予看護(hù)起來。這樣一來，不僅許多汽車、火炮、坦克都完好無損地保存下來，大量的俘虜也都幸存下來。

日后，陳士榘受到了陳毅司令員的表揚(yáng)。陳毅說：“我們這回也可以搞快速縱隊(duì)了！”魯南戰(zhàn)役之后，華野用繳獲的裝備成立了我軍第一支特種兵縱隊(duì)，陳銳霆出任特縱司令員。歷時(shí)18天的魯南戰(zhàn)役，不僅殲滅了敵軍26師、51師兩個(gè)整編師和一個(gè)快速縱隊(duì)，殲敵5.3萬余人，開創(chuàng)了解放戰(zhàn)爭以來華東戰(zhàn)場一次殲敵的新紀(jì)錄，還繳獲了坦克24輛，榴彈炮、野炮、山炮104門，汽車474輛，輕重迫擊炮113門，輕重機(jī)槍1025支，長短槍7000多只。同時(shí)，我華中、山東野戰(zhàn)軍也積累了對敵機(jī)械化部隊(duì)作戰(zhàn)的經(jīng)驗(yàn)，并為組建自己的特種兵縱隊(duì)提供了最初的物質(zhì)準(zhǔn)備。

在陳士榘眼里，魯南戰(zhàn)役是我華東野戰(zhàn)軍剛成立時(shí)打的最過癮的一次大仗，特別是殲滅了國民黨具有全天候機(jī)動(dòng)能力的第一快速縱隊(duì)，令整個(gè)國民黨軍隊(duì)及他們的美國顧問團(tuán)都大為震驚。當(dāng)然，讓陳士榘最難忘的還有這張照片。

魯南戰(zhàn)役第一階段剛剛結(jié)束，陳士榘陪著陳老總、張?jiān)埔?、張鼎丞巡視?zhàn)場，陳毅司令員看到繳獲了這么多的坦克、大炮，高興得合不攏嘴。

一些被俘的坦克兵見到陳士榘他們圍著坦克左拍拍右看看，很不服氣地說：“我們在印度、緬甸打了三年，一直是向前沖，美國人對我們也刮目相看，想不到今天會敗得這樣慘！”不料話一說完，陳毅哈哈大笑，隨后，興致勃勃地爬到坦克上，陳士榘一見，連忙舉起剛剛從蔣介石快速縱隊(duì)繳獲的德國蔡司相機(jī)，拍下了這個(gè)精彩瞬間。