1945年9月，王耀武以胃病为由不愿去山东，蒋介石召见他说：“看你气色，精神都很好，你有什么病？” 王耀武说：“胃病咯血，这是多年来饮食起居失常的缘故。” 蒋介石说：“休息休息，生活一正常，不久会好的。你知道济南很重要，派别人去难以胜任。你是山东人，我认为你去最为相宜，你不要怕困难，我一切都有办法。” 蒋介石的谈话，打消了王耀武的顾虑，他抖擞起精神，向部下动员道：“山东，地绾南北，青岛是海军基地。这块战略要地，‘老头子’要我去统辖。现在，李延年以战区副司令长官兼山东挺进军总司令的名义驻在济南，这个大烟鬼无所作为。而我原本是山东人，回乡负责，可以说是人地相宜，至于我的新职，是第二绥靖区司令官，辖山东全省，是八个绥靖区最大的一个。” 说完，王耀武的得意之情，溢于言表，带着这种得意，他走马上任，来到了山东。 到任后，王耀武却是大感后悔，到1945年年底，山东解放区已经拥有2800万人口，27万的正规部队和数十万的民兵，并控制着山东全省百分之九十的地方，国民党仅控制着济南、枣庄等一些大中城市和少数县城。 山东名士刘子衡对着兴冲冲的王耀武兜头浇了一盆冷水，刘子衡预言，以实力之对比，人心之相背，不出三年，王耀武免不了阶下囚的命运。刘子衡这番话给王耀武的心头罩上了一层阴影，这个刘子衡不是普通人，他“布衣大师”之称，常有达官要人邀他讲学，与国民政府前主席林森、桂系首脑李宗仁等人平辈论交。 刘子衡没有猜错，自打王耀武来到了山东，眼看着山东战场的形势一泻千里，在宿北、鲁南等战役中，解放军接连吃掉国民党整编第六十九、第二十六师，其中尤以整编第二十六师第一快速纵队被消灭最让蒋介石心疼，那是坦克、装甲车、汽车、摩托车组成的“活动堡垒”，号称是“国军精华”。其实，这一连串的失败与王耀武没有过多的关系，因他并未参与直接指挥，但因为发生在山东地面，所以蒋介石也没给他好脸色看。 为了改变山东战场的困境，蒋介石委派陈诚坐镇徐州，协助徐州绥靖公署主任薛岳重整旗鼓。听到这个消息，王耀武心中一紧，他与薛岳、陈诚都共过事，深知前者谨慎，足智多谋，而后者虽然有朝气、有拼劲，却是盛气凌人，急功近利，而且很难听进别人的意见。因此，他一再嘱咐他的副手，第二绥靖区副司令李仙洲，此次随陈诚作战，务必多留个心眼，千万不要冒进、不要贪功，稳打稳扎，步步为营。 根据陈诚的作战计划，由欧震率领包括胡琏、李天霞、黄百韬等整编师，组成南线突击集团，自陇海线东段台儿庄至城头一线出发，分三路进犯山东解放区的中心城市临沂。而李仙洲则率9个整编旅的兵力，组成北路突击集团，由胶济路明水至张店之线南下，袭击解放区的后方莱芜、新泰、蒙阴等地。 显然，国民党军摆出了一个与华东解放军主力决战的架势，其目的是实行所谓南北夹击，妄图将华东解放军主力驱赶到黄河以北、运河以西。 就在南线打得最激烈时，陈、粟首长率领主力已悄悄撤离战场，日夜兼程，赶赴莱芜，解放军大部队铁流滚滚，想不透出风声不可能，从临沂到莱芜150余公里路程中，仅支前民工就有几十万，手推肩扛，驴拖马拉，不绝于途。这些，都被国民党侦察飞机一一摄下，照片送到了王耀武的面前。 王耀武一见照片，顿时大惊失色，他清楚解放军真正的目标是李仙洲集团。王耀武一纸急电召回李仙洲。就在李仙洲要率部回撤时，陈诚帮了大忙。他骂王耀武草木皆兵，骂李仙洲避战怯战，他还向蒋介石告了状，说王耀武瞎指挥。 蒋介石认为陈诚说得有理，也怕延误战机，亲自给王耀武下了手令：“务希遵指示派部队进驻新泰、莱芜，新、莱两城各有一军之兵力，共军无力攻下，如来攻，正合我们希望。” 王耀武接电后长叹，但是胳膊拗不过大腿。莱芜的李仙洲见被解放军包围后，顿时吓得六神无主，他在征得撤退同意后，惶惶如丧家之犬，率领着所部第四十六、第四十七军分两路平行北撤，窜向莱芜以北。刚刚走到高家洼一带，解放军从四面八方杀来，将五万多人马围在东西仅三四公里，南北仅一二公里的狭小地带，炮手、枪手都不用瞄准，一颗子弹就能杀伤敌两三人。从李仙洲以下，全都乱了方寸，完全失去了抵抗能力。只不过半天时间，已是全军覆没，难怪李仙洲手下有一个团长感叹说：“就是捉五万只鸭子，也得费点工夫呀。” 李仙洲集团覆灭后，蒋介石就带着俞济时飞到了济南，蒋介石指着王耀武鼻子大骂时，俞济时的脸上也是白一阵红一阵。 王耀武想要争辩，俞济时急得连连干咳，暗示王耀武不要不识时务，不要在这节骨眼上，惹恼了蒋介石。莱芜战役后，王耀武失去信心，困守济南，再无任何办法。 1948年9月，济南战役打响，在济南解放当天，王耀武和卫兵换成平民服装逃出。不过，千算万算不如天算，王耀武在逃跑的途中因上厕所时使用了卫生纸而被盘查的民兵发现了破绽，于是身份暴露被俘。
