1946年4月，內戰加劇，兩淮戰役中，第七軍與整編第七十四師精誠合作，打出了國軍罕見的默契配合、守望相助的經典戰例，既連中央軍系統內部之間亦屈指可數。

山東戰場

1947年4月，由第七軍、第四十八軍（軍長張光瑋）組成張淦縱隊轉戰山東戰場，5月10日，第七軍向沂水發起猛攻，在蒙陰坦埠之中共粟裕決心調動華野6個縱隊優勢兵力，與沂水守軍裡應外合圍殲第七軍。然5月11日晚，粟裕連續收到沂水竟已被第七軍攻陷，守軍全部被殲，且第四十八軍「失蹤」去向不明的情報。國軍第一兵團司令官湯恩伯探知坦埠為解放軍華野司令部所在地，且華野主力向沂水方向運動，坦埠空虛之情形後，遂命張靈甫之整編第七十四師為前鋒向坦埠展開急攻。粟裕判斷此時繼續圍攻第七軍過於冒險，最終決定調整部署圍殲整編第七十四師。華野於5月12日至16日發動孟良崮戰役，令整編第七十四師自師長張靈甫以下3萬餘人犧牲。有資料表明，桂系重要人物軍令部第一廳中將廳長劉斐是共諜，國軍重點進攻山東計劃，整編第七十四師襲擊坦埠行動，其後的徐蚌會戰計劃，劉都通報中共。

孟良崮戰役後，第七軍軍長鐘紀因增援整編第七十四師不力，被撤銷軍長職，由李本一接任第七軍軍長。