1945年6月的天目山战役中，曾被粟裕指挥的苏浙军区部队全部歼灭，后来恢复重建。在1946年12月的宿北战役中，又被陈、粟指挥的华东野战军歼灭1个整编旅。此次在鲁西南地区作战，他神气起来，骄狂失慎，伴随邱清泉的第5军猖狂进攻，已经进至郓城西南皇姑庵附近。

    粟裕抓住机会立即命令部队，发起攻击，令第三、第六纵队由北向南，由沙土集、双庙迅猛进攻；令第四、第八纵队由南向北攻击前进，实施南北夹击。敌整编第57师，北犯受阻，发现情况不妙，立即迅速向南撤退，又遭我十纵、八纵打击只得龟缩于沙土集地区。

    沙土集一带，地形平坦开阔，我军广大指战员在无隐蔽的开阔地上英勇奋战，冒着浓密的炮火，勇往直前，士气十分旺盛。

    当天晚上，南北夹击部队，已于敌两侧会师，完成了对敌57师的合围。

    这时粟裕考虑到，用三纵、六纵、八纵围歼沙土集之敌已足可完成任务，便令担任预备任务的一纵撤出阻击位置，向北转移到刘庄、皇姑庵一带，令四纵也撤出战斗，转移到龙固集地区。让他们一面监视警戒，一方面准备下一步续歼敌整编第5师之一部。

    9月8日，敌人拼命从沙土集向四面八方突围，组织反扑。经一天激战，除大王庄、魏庄两点又被敌占领外，沙土集外围之敌被我军全部肃清。

    沙土集是一个较大的村镇，有道很坚固的围墙和一道外壕。村外则为平坦的沙质土地，易守难攻。敌人凭借这一围墙固守待援。

    9月8日下午6时，我军对沙土集之敌发起总攻。经过半个多小时的炮火准备，第三纵队首先从北面突破沙土集围墙，进入了村内，与敌展开巷战，战斗愈打愈烈。

    9日凌晨2时，八纵从东南方向突入，六纵从西北角突入。三个纵队逐步缩小包围圈，敌人频频反扑，均被击退。这时，我军在更为猛烈地进攻的同时，开展了政治攻势，促敌放下武器。于是突围的敌军士兵，纷纷缴械投降。段霖茂一看大势已去，便率卫队百余人，化装逃跑，出寨不远，被我军俘虏。

    敌人失去了指挥，更是兵败如山倒，一批一批地举手投降。至9日凌晨3时，攻歼整编第57师之战胜利结束。

    在攻歼整编第57师的同时，郓城南面的阻击战打得十分激烈。我十纵及六纵之一部，以野战阵地阻击敌整编第5师、第84师及第68师的疯狂进攻。当整编第5师多次进攻受挫后，在蒋介石严令下，一次出动了3个团的兵力，在飞机、大炮、装甲车支援下，向我八里河、侯庙一线阵地猛攻。我军英勇拼搏，予敌以重大杀伤，以刺刀见红的精神，全歼敌军两个连，硬是打退了敌人的进攻。八里河、侯庙一线阵地始终保持在我军手中，保证了战役的胜利进行。

    如此全力以赴地拼命进攻，居然无法使共军的阻击线后退半步，敌整编第5师感觉到情况极为不妙，下一个被歼者，可能要轮到自己了，于是不敢再增援沙土集了，急忙向丁里长以南撤退，并立即就地修筑与加固工事。

    敌整编第5师一退，整编第84师也不敢增援了，掉头向巨野城撤逃而去。

    沙土集战役，打得干净利落。敌整编第57师师部及其所辖之两个旅全部被歼，并给援敌以相当杀伤。计歼敌近万人，其中生俘敌中将师长段霖茂、少将旅长罗觉元、王理直等以下7，500余人，缴获榴弹炮、野炮、山炮20余门，轻重机关枪数百挺，尚有大批弹药和其他军用物资。我军伤亡仅3，300余人。

    陈毅、粟裕向中央军委报告：“我军于虞日开始于郓城南，举行钳制5军、歼灭57师的作战。经一日两夜战斗，已全歼57师于沙土集，仅有少数向东突围，正追击中。此役经10日来与5军纠缠始吸引57师落网，同时打垮刘