雖然在半路伏擊阿巴泰帶領的清軍援軍計劃落空之后，但既然將清軍給引出來了，就決不能把清軍放走，伏擊不成，那就攻為圍殲，因此周少桓一面下令，首先讓七旅在南驛阻擊阿巴泰部，同時也馬上開始重新布置圍殲阿巴泰部的計劃。
    第一步周少桓命第九軍特種兵旅，由小道繞過清軍，去襲取泰安，首先切斷阿巴泰部的退路；接著又命第五軍第八師，第十師，第九軍第十四師分別進駐高家店、三王廟、郭家堂，孔村、袁家村等地，對阿巴泰部形成圍攻之勢，又抽調了二個騎兵團，作為預備追擊兵力，再加上阻擊的七旅，中華軍己經出動三個師、一個旅、二個騎兵團，總兵力己經達到了四萬三千左右，因為圍殲戰不同于其他戰斗，必須要有超過敵軍的兵力，才能將敵軍圍而殲之。
    另外周少桓也考慮到，兗州城里的李率泰部，有可能會殺出城來，與阿巴泰部匯合，這樣一來，圍殲阿巴泰部的計劃，就有可能出現變數。現在駐守兗州城外的兵力只有十二旅、二十七旅，牽制李率泰部有余，但想將李率泰部困在兗州城里，兵力還有所不足，因為還必須防備李率泰不離阿巴泰，向西南逃跑，逃進河南境內。
    因此周少桓又下令，將駐守濟寧州的四旅也調來參戰，把濟寧州移交給反清的起義軍守衛，同時也出動鄭成功部的人馬，合圍兗州城，又給他們配備了一個騎兵團，接應預備隊。作為這樣一來，圍攻兗州的兵力也超過了三萬八千左右，足以將清軍堵在兗州城里了。
    三天之后，周少桓收到特種兵旅發回的報告，泰安己經被特種兵旅成功攻取，而這時中華軍的其他各路人馬也都全部到位，于是周少桓立刻下令，兩處同時向清軍發動進攻。并且在戰前也發下了動員令，告訴全軍的士兵，這是取得山東戰役勝利的關建一戰，要求全軍都要努力作戰，爭取多殲滅敵軍。
    圍攻兗州的戰斗是由一平指揮，因為在圍攻兗州的部隊中，以第十軍的部隊最多，有兩個旅和一個騎兵團。
    接到周少桓的命令之后，章一平立刻做出了進攻兗州的計劃，其實進攻的方案很簡單，因為現在兗州的清軍放棄了所有的外圍陣地，全部都撤進城內防守，因此這個時侯也沒有什么計策，直接攻城就行了，于是章一平也下令由四旅、十二旅、二十七旅以及鄭成功部各攻一門，自己帶領騎兵團，四面接應。
    命令下達之后，三個旅和鄭成功立刻出兵，將兗州城團團圍住，向四門發動進攻。
    雖然在攻城之前，章一平并沒有眀示，但各路人馬互相之間，也都存在著比試的心里，當然都希望自已能夠第一個攻克兗州的部隊。也包括鄭成功在內，這一次他被調入山東作戰，但在前期中華軍都是在調動清軍的兵力，并沒有和清軍全面開戰，因此鄭成功部人馬也一直沒有得到出戰的機會。現在終于等到了出戰的時候，鄭成功自己也希望自己能夠有好的表現，這樣才不付盟軍之名。
    因此在攻城戰開始之后，各路人馬都十分勇猛，槍聲大作，炮聲轟鳴，就是在城里也能聽得清清楚楚。
    而這時李率泰也不僅大為后悔，因為中華軍圍困了兗州半月有余,一直都沒有來攻打兗州,而是把主要的目標放在打擊阿巴泰部的援軍身上。一開始李率泰還有些緊張，但時間長了，也就稍有些安下心來，認為中華軍在消滅阿巴泰的援軍之前，是不會來進攻兗州。而阿巴泰一時半會還能撐得住，自巳暫時到不用擔心，因此也把主要的精力放在怎樣逃出兗州上。是向北沖出兗州，與阿巴泰匯合，還是向南逃進河南或者是徐州去。
    那知中華軍是同時對城外的阿巴泰和兗州城發動進攻，結果李率泰也是又悔又怕，要知道是這樣，就該早一點殺出兗州，不管是向那個方向逃走，也總比困在城里坐以待斃強。但現在兗州的四門都被中華軍堵住了，想逃也逃不出去了。
    不過己經到了這個地方，也沒有別的辦法，只能先堅守城池，等多撐一天是一天，因此李率泰也下令，分令陳錦、夏成德、夏景海、吳朝佐等人各帶三千人鎮守兗州四門，務必要堅守住城池。
    雖然說清軍守城的兵力也不算，但缺少火器，毎個門只有二百名火銃兵，三門火炮，這么一點力量當然是不夠的，別說是中華軍的三個旅，就是鄭成功部的人馬，也有一千五百多支火槍，三十余門火炮。因此在戰斗一開始，四個城門的清軍都被中華軍或鄭軍的火力給牢牢壓制住，只能躲在城垛口下面，根本就不敢露出頭來。
    而各路人馬也都在火力的掩護之下，趁機發動地面進攻的部隊，開始向城墻發動進攻。中華軍的三個旅分別都推出裝滿火藥的爆破車，渡過護城河，靠近城墻，將爆被車靠在城墻邊上，點燃引線。
    在兗州城的東、西、北三面先后都發出了震天的巨大爆炸聲，三聲爆炸的前后相差還不到十五分鐘。兗州城東、西、北三面的城墻都被炸出一個大豁口來。
    不過由于各自所選的地段不同，爆破車擺放的位置、角度也不同，因此爆破后的結果也都不盡相同。
    西城爆破的效果最好，雖然西城的爆破是第二個完成的，但將城墻炸開了一個十余米寬的大口了，而且裂口底部離地