为了配合胶东保卫战，东线兵团命令新组建不久的13纵队于1947年10月3日发起进攻战斗。
掖县城位于烟潍公路中段，莱州湾东岸。敌整编第8师于9月13日侵占该城后，构筑了坚固的防御工事，以护城河与城垣为第一道防线，以县政府、“钟鼓楼”及周围子母堡群为固守核心阵地，驻扎第8师独立旅第5团(欠1个营)和第42旅辎重营及第19供应站，共1500人，另有土顽、还乡团武装1500人，是敌第8师的主要补给转运站。攻打掖县城，就能拖住第8师的后腿，迫使它不能西援范家集。
掖县城古代属莱子国，历代设光州、东莱、莱州等郡治，明、清两朝置莱州府。1939年1月，日寇入侵掖县城，1941年我抗日民主政府划分掖县城为掖县、掖南两个县。1945年9月，我军光复掖县城。掖县县委、县政府驻掖县城。1946年11月11日，敌第8军占领掖县城。尔后我又攻克掖县城，歼灭第103师308团一部和第309团正副团长以下4800余人。这次战斗，我第13纵队攻击的目标又是敌第8军，这是第3次解放掖县城。
该城修建于公元470年(北魏皇兴四年)，原名“光州”城。公元1302年（元代成宗）修莱州城，移至现城址。明朝洪武三年又重修以砖石代泥土，设置4座城门：东曰“澄清门”、南曰“景阳门”、西曰“武定门”、北曰“定海门”，是一座坚固的城市，号称“铁打的莱州城”。
该城原来的街巷，胡同有53条，四隅有角楼门，城内鼓楼高耸，石牌坊林立。城高三丈八尺，城宽四丈五尺，城头阔二丈群，护城河长1304丈，深3丈6尺。占领该城后，城内修筑了许多集团子母地堡群，纵深有街头堡。
在周志坚司令员、廖海光政委的指挥下，纵队决心以第37师担任主攻，第38师114团助攻，以快速勇猛的战术，全歼该城守敌。这一攻坚战斗既是胶河战役的一个组成部分，也是一次具有独立性的攻城作战。
师决心使用3个团5个营的兵力并肩突击。以第109团、110团从东门以北，第114团从东门以南，第111团在西门牵制，第113团攻占城西制高点粉子山、象山及87.2高地，并准备阻击可能西援之敌。
第109团为师第1梯队，配属山炮2门、重迫击炮4门，以第1营、3营在东门以北担任主攻，实施并肩突破。2营为团2梯队，随1营后跟进，准备在纵深加入战斗，解决敌核心固守点。
10月3日15时，第109团和第110团从十里堡开始接敌运动，24时到达指定位置。秘密地组织攻城准备，并持续时间四五个小时，完成了土工作业，而未被敌发觉。
10月4日凌晨，我参战部队以隐蔽突然的接敌运动，兵临城下。炮兵部队发起突然炮击，趁敌人一时被震慑，惊恐不定时，第1梯队各营、连以炸药炸开敌前沿障碍物，并立即发起冲击，一举突进城垣。3个团撕开了3个突破口。20分钟内，第109团在团长田世兴、政委穆正身的指挥下，第1梯队的1营、3营即突入城内。1时30分各突击团进入了街市战斗。第109团1营已接近敌炮兵阵地，3营沿东大街北侧向钟鼓楼、县政府方向攻击前进。由于攻击分队进展迅速，未注意扫清突破口两侧残敌，致使后续梯队进入战斗时，遭敌复活火力侧射拦击。
第109团3营7连在15分钟内爆破了城头2个城堡，一举突破了敌前沿工事。1营2连在20分钟内突破。1营教导员任洪书左腿被打断，仍在突破口坚持指挥后续部队投入纵深战斗。第2连3排机枪手张振亭一人背了700发子弹，在向前发展时打垮了敌人1个排的3次冲击。
10时许，我山炮轰击敌钟鼓楼，重新组织火力炮击敌固守点。2营在火力掩护下，爆破了固守点下面的2个城堡，第4连1班利用炮火压制敌人之机，爬上了钟鼓楼，但由于未与炮兵约好联络信号，以致为我炮火所误伤，被迫退下钟鼓楼。接着再行组织冲击，很快便攻占了钟鼓楼。
钟鼓楼被攻占后，我第37师集中炮火压制固守县政府大院的敌核心阵地，并以第109团3营和第110团1营、2营，集中从县政府东南角突破，进入院内，逐屋搜索攻击，肃清残敌，于14时左右结束战斗。
激战至18时许，经逐屋争夺，我攻下敌200个地堡，全歼守敌3000余人，生俘第5团上校团长刘其凡、副团长杨子明、第19供应站上校站长李心侧（系李弥军长之侄）以下官兵2267人，伪县长以下土顽500余名，缴获大量武器和军用物资。
第37师在此次战斗中伤亡指战员1562名(其中牺牲176名，代理团长王连印和3名营干，还有司令部作战科长张云秀)。
华东局于10月6日传令嘉奖第13纵队：“庆祝你们攻克掖城，歼敌8师独立旅5团及其42旅辎重营、还乡团全部的胜利，此次胜利是给进犯的蒋军的有力打击，特传令嘉奖，祝继续努力争取胜利。”
