3月下旬，国民党军的3个兵团开始行动。陈毅、张鼎丞、邓子恢正在南线视察部队，他们感到形势的严重，27日致电后方指挥的粟裕、陈士榘，要求结束部队休整，准备作战。
关于作战方向，陈毅指出四点设想，最倾向于主力南下向临沂、东海、新安之间突击。粟裕、陈士榘研究了陈毅的意见，很快拟订了南下作战计划，28日报中央和陈毅、饶漱石。电报中说：为粉碎顽之企图，使顽防线延长，逼顽分散兵力和支援华中斗争，我们拟以3个纵队（2、7、8纵共8.2万人）伸入郯城、码头、新安镇。再向西扩张，占领运河线，以威胁津浦铁路之势，吸引74、83师回援。以主力第1、3、4、6、9纵队集结于蒙阴东南、临沂西北地区，待机歼灭敌74、83师。或歼灭泗水方向之11师、大汶口方向之5军。以上部署从4月1日开始行动，14日左右打响。陈毅批准了这个方案，于是粟裕、陈士榘等人率野战军指挥所南下，与陈毅在蒙阴县坦埠镇会合。
出乎意料的事情突然发生了。华野主力南下是昼伏夜行，自带干粮，不惊扰百姓，按说是相当隐秘的。但是我军刚刚行动三天，国民党军就发现了我军的行动和企图。
4月3日，国民党飞机轰炸了坦埠地区，陈毅、粟裕和华东野战军指挥所的同志经历了一次死亡的威胁。当年在司令部工作的王德同志回忆：“就在我野指机关南移到坦埠附近一个村庄里，第三天就遭到敌人飞机的轰炸扫射。幸亏那时我们还注意防空，进村那天，我就嘱咐管理科长方如玉，要他给首长们准备个防空洞，要稍大一些，因为那时粟副司令的爱人楚青同志、谭副政委的爱人郭惠民同志，都跟随野指行动。张茜同志还担任了警卫排的指导员。炸弹都丢在庄子的中心点，那里住的是机关工作人员，大家早就分散到村外去了。首长和家属原先分散住在村边的零散小屋里，又有挖好的防空洞，所以没有伤亡。”（王德：《华东战场参谋笔记》第4章第2节）
坦埠遇险，使陈毅、粟裕感到惊讶。敌人何以这么快就掌握了我军的行动，情报又是如此准确。他们以为是保密工作出了问题，4月15日向中央报告说：“我们主力南移后，原拟于12日前后开始执行28日电作战方案。但我军行动与企图，三日即为敌人发觉，对我军部署敌人均很清楚。我军指挥所移至蒙阴东之坦埠附近，仅三日，即遭轰炸（中作战室、机要科、政治部、警卫队，除警卫队伤数人外余无损失），敌方并完全知道我指挥所驻地。如依电台测向器谅不致如此准靠。恐密本电台有误，故在南移中，除北线仍留有伪装电台外，我们根本未与各纵通报，恐系内奸告密，现正追查中，并尽力减少通报。凡作战命令均用口头或书面传达，但部队南移，于晨昏时被敌机发觉，亦为原因之一。”（《中国人民解放军第三次国内革命战争史料选编》第2辑第1册）
后经追查才知道，有个补充到指挥所直属队的俘虏兵，原系国民党军排长。他得知我军的行动计划后，便开小差投奔国民党军告了密。这是一个深刻的教训。
国民党方面掌握我军行动方向，1纵等主力南下作战已不可能，原作战计划需要改变。陈毅等人研究了敌军的行动，感到鲁西南地区敌军力量相对薄弱一些。
为了分散敌军兵力，求得在运动中歼敌主力，野战军指挥部决定以1、3、10纵组成西线兵团，由陈士榘参谋长、唐亮主任统一指挥攻击泰安。其余各纵队待机行动。