连续作战失利，陈粟大军战斗减员和非战斗减员总计高达五万人
7月中旬，华东野战军前指决定：指令陈、唐三个纵队迅速西进，围攻济宁、汶上，密切配合刘邓大军作战；指令叶、陶两个纵队迅速攻克滕县、邹县，然后转兵北上，寻歼西援之敌；陈、粟、谭直接指挥的四个纵队，则乘敌未全部后撤时，首先歼灭位于南麻的敌整编第十一师五个团，切断敌整编第九师等退路，然后与叶、陶两个纵队协力歼灭敌整编第二十五、第六十四师。7月17日黄昏，南麻战役按照预定计划发起。战役一打响，陈、粟、谭就发现敌情与原来的了解不符。敌整编第十一师师长胡琏接受张灵甫全军覆没的教训，行动十分诡谲小心。6月29日占据南麻地区以后，迅速在南麻周围大小山头和村庄构筑起密密麻麻的子母堡2000多个，形成火力互相支援的地堡群，各个据点间用交通壕联结，外围设有铁丝网、鹿砦等障碍物，阵地前500米内的树木、庄稼一律砍光，驻地村民一个不留地赶走。可是，？摇陈、粟、谭得到的情报却是南麻敌军构筑工事未成。战斗过程中，参战部队每攻克一个堡垒，都要付出伤亡数十人甚至上百人的代价。加上时值雨季，连日大雨滂沱，山洪暴发，河水陡涨，部队行动受阻，弹药受潮失效，天候宜守而不利于攻，更增加了作战困难。7月21日晚，陈、粟、谭决定撤出战斗。据《粟裕传》记载：“南麻一仗，歼灭蒋军整编十一师少将旅长覃道善以下官兵9000多人，华东野战军付出了伤亡4000多人的代价，没有达到预期的作战目的，打了一个消耗仗。”而据军旅作家王树增在《解放战争》一书中所写，华野付出了伤亡1万多人的代价：“南麻战役是解放战争中代价十分惨重的一次战役。战斗结束后，第九纵队伤亡4000多人，第六纵队伤亡2000多人，负责正面攻击的第二纵队伤亡4000多人。”南麻战役进行了整整五个昼夜，仅歼灭敌整编第十一师一个团。
7月22日，南麻战役参战部队四个纵队刚刚转移到临朐县城西南地区，就得到情报：从胶济线昌潍地区南下的李弥第八军奉令抢占临朐城，企图切断南北交通，威胁华东野战军后方安全。由于敌第八军主力尚在进军途中，粟裕与陈毅、谭震林会商后决定，乘敌人立足未稳，突然发起攻击，歼灭该敌于临朐城及其东北地区。不料国民党军进展很快。23日中午，李弥率领的五个主力团进入临朐城内，当天就控制了临朐城周围各个制高点，并且每班迅速构筑起至少一个地堡工事。得知这一情况，陈、粟、谭发出作战命令，于2月24日黄昏发起战斗，决定用速战速决的战法，歼灭临朐之敌。
命令刚刚发出，天气突然由晴天转为暴雨，顿时山洪暴发，河水泛滥，临朐城外一片汪洋，平地水深过膝，部队行动受阻，弹药受潮失效。国民党军凭借坚固的工事负隅顽抗，伺机反扑。天时地利都对华野不利。经过两天两夜恶战，华野参战部队多次攻城未能奏效。已攻入城内的七个连，与敌人展开激烈的巷战，因为后续部队未能突入，众寡悬殊，伤亡过半。这时，南线北援国民党军已经前进到临朐以南的三岔店地区，并且突破了华野阻援阵地。再打下去，对华野不利。陈、粟、谭决定，主动撤出战斗，转移到诸城、莒县山区休整。7月28日，陈、粟、谭率领华野指挥机关和参战部队向胶济路北和诸城地区转移。临朐成为又一个南麻。为此，有人批评粟裕：“一向作战周密谨慎的粟裕，在部队刚刚遭遇重大伤亡的情况下，决定再次发起攻坚战斗，这不仅具有相当大的冒险性，还显示出一种难以克制的急躁。”“南麻、临朐战役，杀伤国民党整编第十一师、第八军各一部，歼敌1.8万余人。但华野部队也伤亡2.1万余人。”
与此同时，华野进入鲁西、鲁南的五个纵队打得也很艰苦。“部队在齐腰或齐膝的大水和泥泞中连续行军作战，80%的指战员烂脚，非战斗减员严重。第一、第四两个纵队各伤亡约5000人，非战斗减员各约5000人。第一纵队三个师，除第二师尚余两个团外，其余两个师均只有一个团。第三纵队第七、第九两师都缩编为两个团。第十纵队伤亡近2000人。”“在持续近两个月的战斗中，陈粟大军战斗减员和非战斗减员总计高达五万人，是华东野战军组建以来前所未有的损失。”“‘七月分兵’以来，山东战场各部队连续作战失利，导致国民党军占领了胶济线，作为共产党军队重要的物资基地和数万名伤员安置地的胶东地区，也面临被占领的危险。”
粟裕检讨：“除战略指导及其他原因我应负责外，而战役组织上当有不少缺点及错误，我应负全责。”
陈、粟、谭直接指挥的四个纵队从南麻、临朐撤出后，各纵也向胶济路北及诸城一带转移。此后，鲁中解放区大部被国民党军侵占，形势发生了急剧变化。国民党军在还乡团的配合下，对鲁中区各地的人民武装力量进行疯狂“围剿”，同时大肆搜捕、屠杀中共地方党政干部和土改积极分子，大肆抢劫财物，造成了一时的白色恐怖。“部队实力大减，思想比较混乱，有些人对全国大反攻的形势发生怀疑，说：‘反攻反攻，丢掉山东。’”
由于几仗没有打好，因此“七月分兵”成为华野战史上颇具争议的军事行动之一。有些人对“七月分兵”的决策发生怀疑，说：“七月分兵是否太仓促了？如果在内线再坚持两个月，避开七八月的雨季，经过充分准备再出击，是不是要好一些？”
7月几仗没有打好，负责战役指挥的粟裕心情沉重。他分析几仗得失，认为“七月分兵”以后的作战行动，调动与扯散了敌人，打乱了敌人维持对山东“重点进攻”的部署，配合了刘邓大军在鲁西南的战略行动，这是战略上的胜利；但是，有几仗没有达到预定作战目的，打成了消耗仗，付出的代价较多，应该认真总结经验教训。
8月初，华野指挥机关转移到益都地区，陈、粟、谭一起商议如何总结经验教训，向中共中央写报告。陈毅和谭震林提议，由粟裕起草南麻、临朐战役初步总结的电报稿。粟裕很快就完成了起草工作，从战略指导和战术指导两方面分析了两仗未能打好的原因，以及由此得出的教训。8月4日，粟裕把电报稿交给陈、谭审阅。陈、谭都不同意电报稿上的意见，认为在战略指导上没有问题，而是“军事部署上的错误与战术上的不讲究”。
粟裕逝世以后，在清理他的遗物时，发现了这份电报的手稿。现节录部分如下：
陈谭粟报中央并华东局：未支(8月4日)
南麻临朐等役，均未打好，影响战局甚大。言念及此，五内如焚。经初步检讨，其主要原因分述如下：
(甲)在战略指导上
(一)对整个反攻前途固可乐观，但对当前战局亦过分乐观，而对蒋顽继续维持其重点进攻之判断错误……
(二)七月分兵，失去重点。此间四个纵队，虽较榘唐、叶陶两兵团为多，但占整个华野不及九分之四(战力不如西兵团平均，二、七纵不充实)。西兵团虽有五个纵队，分为两路，亦非重点。因之，既无足够打援部队，即不能取得充分的攻坚时间，于是南麻、临朐、滕县诸役，均因此而被迫退出战斗。
(三)东北及刘邓各军开始反攻，屡获伟大胜利，而华野各部自五月中旬迄今已近两月无战绩可言。因此，发生轻动，而急于求战，致有错失。
(四)过去九个纵队集中使用时，每战只要求歼敌一个整师，与歼其援队之一部或大部。但此次分兵之后，由于过分乐观与轻敌所致，仍作歼敌一个师(南麻)与对付其援队之打算，故兵力与要求不相称，致不能取胜。
(五)对敌人土工作业之迅速及其守备能力认识不深刻。……顽八军进入临朐，仅四小时，每班即已完成一个地堡。在我军围攻之下，敌更日夜加修，其工作速度实为我军不能计及。于是仍采速决战法，致未能奏效。……
因为意见不一，粟裕起草的初步总结电报未能发出，只好另行起草了一封短电发给中央军委。作为战役的主要指挥者，粟裕认为自己应对作战失利负责。电报内容如下：
中央军委并华东局：
自五月下旬以来，时逾两月无战绩可言，而南麻临朐等役均未打好，且遭巨大之消耗，影响战局甚大。言念及此，五内如焚。此外，除战略指导及其他原因我应负责外，而战役组织上当有不少缺点及错误，我应负全责。为此请求给予应得之处分。至（于）整个作战之检讨，俟取得一致意见后再作详报。
粟
八月四日午时
