1945年8月15日日本投降后，在华日军公然违背《波茨坦公告》，拒不向共产党领导的人民军队投降。而国民党在美国政府的支持下，不仅派出军队前往华北、华中和华南等地各大城市受降，更向各解放区“积极推进”。面对美、蒋、日、伪加紧勾结，与中共领导的抗日武装争夺抗战胜利果实的复杂而严重的局势，中共中央、中央军委指示各党委、各军区迅即调整部署，以一部兵力继续威胁大城市，主力立即转向夺取小城市和广大乡村，歼灭拒降的日伪军。

中共山东分局和山东军区，为贯彻执行中共中央、中央军委的指示，决定以一部兵力威慑济南、青岛、徐州等大中城市之敌，以主力攻占大部分中小城市，并夺取津浦、胶济铁路沿线日伪军控制的各车站、城镇。

据此，八路军鲁中军区部队解放临朐县城后，由军分区司令员孙继先率领鲁中军区十二团、山东军区独立第一旅，在地方部队的配合下，发起了解放益都县城的战斗。在攻城前，独立第一旅围歼了益都县城外围的伪军和参加“协防”的国民党顽军，切断了敌人东逃退路；益都县的地方部队也攻占了县城西北地区，切断了敌军向西逃窜的道路，并配合鲁中军区十二团形成了对城区的合围。同时，中共益都县委敌工部将日、伪、顽在城内的布防情况摸得一清二楚。

孙继先于8月21日召开会议，部署了解放益都县城的具体方案并决定于8月22日晚8时开始攻城。

按战斗总部署，22日下午2点半，位于县城西一线的炮兵部队，以30多门各类火炮开始齐射，对敌人设在城墙上的碉堡、工事进行轰击。在炮火的掩护下，十二团的3个连和第一旅的2个连，集中轻重机枪火力向城上敌人开火。晚7点半，攻城部队按既定部署进入阵地。晚8时整，孙继先命令十二团和独一旅两个团的司号员，一齐吹响了向益都县城进攻的冲锋号。

担任主攻突击任务的十二团三营八连26名勇士在火力掩护下，飞快攀上城墙，攻占了敌军的指挥中心“魁星楼”。后续部队随后跟进，一举突破了城防线，进入城内，和守敌激战。山东军区独立第一旅则兵分两路，分别从西门北侧和城东北侧同时发动进攻，于晚上9点突破城防，杀入城内。

各参战部队密切配合，经过一夜的激烈巷战，消灭了守敌，攻克了益都县城。此次战斗，八路军打死打伤守城的日、伪、顽军2000余人，俘虏2500多人（多数为国民党顽固派的“协防”部队）；缴获汽车3辆，轻重机枪30多挺，长短枪2800多支，八二迫击炮4门，电话机8部，战马30多匹和一大批弹药物资。益都县城回到了人民手中。

益都县城克复后，中共鲁中三地委决定在这里设立青州市，辖城里、东关、北关三个区。陈锡德任中共青州市委书记，冯毅之任市长；随同攻城部队一起行动的益都县委也迁入城内。青州市政府成立后，立即宣布保护民族工商业，发放贷款，救济贫苦群众。同月，青州市、益都县划归沂山区。中共鲁中三地委书记兼三军分区政委霍士廉、副书记赵玉华、三军分区司令员孙继先进驻青州城指导工作。

9月9日，益都县附近的国民党顽军与残存的日伪军合流，乘八路军主力外出执行任务之际，突然袭击青州城。11日，八路军组织反攻，再次解放了青州城。20日，国民党顽军伙同日伪卷土重来。11月19日，八路军鲁中部队组织力量反攻，第三次解放青州城，同时向胶济铁路沿线进军，击溃沿途抵抗的日伪顽部队。部分日伪军残部逃入普通、益都火车站，企图负隅顽抗。24日，八路军鲁中部队攻破普通火车站，消灭拒绝投降的日伪军，驻益都火车站的日军和附近的国民党顽军吓得仓皇逃走。至12月，益都县各地的日伪顽军残部基本被八路军肃清，益都县全境处于人民军队的控制之下。