抗战进入相持阶段后，日本调整了侵华方针，将主要兵力对付共产党领导的敌后抗日根据地，同时国民党在日军的政治诱降下日趋走向反动。在这种形势下，山东抗日根据地不但受到日军的疯狂进攻，而且受到国民党顽固派的夹击，处境艰难。为加强山东的抗日力量，中共中央派八路军主力部队一一五师入鲁抗战，与山东纵队一起，带领人民群众广泛开展了游击战，发展了抗日根据地。
（一）八路军第一一五师的著名战斗
樊坝战斗 1939年3月1日，由第一一五师代师长陈光、政委兼政治部主任罗荣桓率师部和第三四三旅第六八六团组成的东进支队到达鲁西郓城地区。3日晚，第六八六团冒雨袭入后樊坝，全歼伪军1个连。尔后迅速包围前樊坝，炸毁南围砦和2个碉堡，突入村内。4日12时，驻团柳村伪军1个连听从归劝，携带包括5挺机枪在内的全部武装反正。樊坝战斗，歼伪军500余人，俘伪军团长刘玉胜，缴获轻重机枪13挺、长短枪300余支。
大宗家战斗 1939年4月1日，八路军东进抗日挺进纵队第五支队机关及所属一部1700余人，在陵县大宗家一带作短期休整时被日军探知。日军驻德县旅团长安田大佐集结商河、临邑、济阳、宁津、东光等地快速部队2000余人奔袭第五支队。经一天激战，第五支队突出重围。战斗中，毙敌大佐安田以下400余人；第五支队五团政委曾庆洪、特派员谢家树、政治处主任朱挺先等400多名指战员英勇牺牲，五团团长龙书金负重伤。
陆房突围 1939年5月，日军纠集济南、泰安、兖州、东阿、汶上等10余市、县的日伪军5000余人，配有汽车100余辆，各种火炮100余门，分兵9路向泰（安）肥（城）山区“扫荡”，妄图围歼第一一五师主力部队。11日凌晨，敌将第一一五师师部、第六八六团（欠第三营）、津浦支队、与鲁西党政机关共3000余人包围在肥城县陆房村一带方圆10公里的狭小地区。距尾高龟藏指挥部驻地演马庄仅10公里。在极端不利的条件下，代师长陈光命令部队迅速抢占陆房村周围制高点，凭险据守。第六八六团第一、第二营，在团长张仁初、政委刘西元指挥下，依托肥猪山、牙山一线顽强抗击，连续击退敌军在炮火掩护下的轮番进攻。师部特务营、津浦支队也打得十分英勇顽强。11日夜，趁敌收缩兵力之机，各部队和机关沿牙山庄、刘皮庄之间小路胜利突围。此次战斗，毙伤日军大佐联队长以下1300余人，毁敌大炮3门。第一一五师等各部亦伤亡200余人。陆房突围，粉碎了日军歼灭第一一五师主力部队和鲁西党政领导机关的企图，影响所及，震动全国。蒋介石亦致电朱德、彭德怀，表示“殊堪嘉勉”。这也使蒋介石在事实上承认了第一一五师在山东的合法地位。
梁山战斗 1939年8月2日，第一一五师特务营、骑兵连、独立旅第一团第三营等部，在罗荣桓、陈光指挥下，于梁山西南独立庄一带，将经汶上县城出犯之日军第三十二师团步兵、炮兵各一部和伪军共400余人全歼，毙敌少佐大队长长田敏江以下300余人，俘日军13人，缴获炮3门、轻重机枪20余挺，长短枪150余支，战马50匹。创造了八路军部队在敌我兵力相当，而装备处于劣势的条件下，全歼日军1个大队的模范战例，大大提高了广大指战员坚持平原游击战的信心和勇气，受到八路军总部表扬。
兑头沟伏击战 1939年12月26日，八路军苏鲁豫支队原第四大队在奉命从湖西开赴鲁南的途中，于滕（县）费（县）公路的险要隘口兑头沟伏击一支日军运输队。战斗从上午9时持续到天黑，将100多名日军全歼，并缴获大批军用资财和弹药。战斗结束后，一一五师首长电令嘉奖全体指战员。
三打白彦镇 1940年2月14日，八路军第一一五师第六八六团和特务团、苏鲁支队、苏鲁豫支队第一大队发起白彦战斗。经两天两夜血战，摧毁了白彦及周围据点，消灭大恶霸地主孙鹤龄部1000余人，解放了白彦地区。3月12日，敌再犯白彦。一一五师各部依托白彦镇周围山地进行抗击，于13日拂晓将敌击退，歼敌200余人。19日，敌调集2000余人，分两路第三次来犯，并于21日侵占了白彦镇。一一五师第六八六团、特务团、苏鲁豫支队第一大队于当日夜间向侵占白彦之敌发起总攻，敌伤亡惨重，被迫退出白彦。三次白彦争夺战，八路军共毙伤日伪军800余人。
鲁南军民粉碎敌大规模“扫荡” 1940年4月14日，日军调集第三十二师团、第二十一师团、独立第六和第十混成旅团各一部共8000余人，向抱犊崮山区进行大规模“扫荡”。八路军第一一五师和地方部队执行内外线相结合的作战方针打击敌人，粉碎了日军的“扫荡”。一一五师部队和地方部队共作战30余次，毙伤敌2200余人，保卫了以抱犊崮为中心的鲁南抗日根据地。
一一五师各部在开展游击战争、创建根据地过程中进行了整训，到1940年冬，辖有7个教导旅，共计7万余人。
（二）山东纵队的著名战斗
1939年8月1日，八路军第一纵队正式成立。徐向前和朱瑞分别任司令员和政治委员，加强了山东的统一军事领导。山东纵队各部队在鲁中、鲁东南、清河、胶东等地大力开展游击战争，扩大了根据地。
小山战斗 1939年5月1日，山东纵队命令四支队抽调4个主力连组成南下挺进支队，赴邹县以东山区开辟工作。7月15日，进至邹（县）滕（县）泗（水）曲（阜）交界的立山、小山一带。23日拂晓，日伪军1000余人，分四路向小山围攻。南下挺进支队英勇反击，战斗从拂晓持续到黄昏，先后打退敌人20多次进攻。特别是扼守山头的战士更加顽强，高喊“中华民族万岁”的口号与敌人展开肉搏。这次战斗，毙伤日伪军200多人，南下挺进支队78人壮烈牺牲。
刘家井战斗 1939年5月下旬，山东纵队第三支队按照上级指示，在邹平县刘家井一带集结，准备进军章丘一带。6月6日，日伪军2500余人，向驻刘家井一带的第三支队进犯。敌在受到打击后，又迅速调集3500余人增援，并配备汽车100多辆、骑兵150余名，向第三支队疯狂攻击。第三支队指战员在司令员马耀南、副司令员杨国夫指挥下，固守围墙，坚决抗击，激战竟日，黄昏时分散突出重围。这次战斗毙伤敌七八百人，其中毙敌417人，打击了敌人的嚣张气焰。
1939年6月鲁中地区反“扫荡” 1939年6月1日至7月14日，日军2万余人，以沂蒙北部东里店为中心，采用长驱直入、分进合击的战术及多路逐段展开与逐段合击的形式，对鲁中山区发动第一次大“扫荡”。至7月中旬，日军占领莒县、沂水、蒙阴及东里店、鲁村等重要城镇，继而向沂蒙腹地反复进行分区“扫荡”，并安设大量据点，割断了鲁中和鲁东南、鲁南的联系。为粉碎敌人的“扫荡”，山东纵队各部广泛开展游击战。在近两个月的反“扫荡”中，各支队多次避开敌之合击，打击敌人20余次，共歼灭日伪军1000余人。
五井战斗 1939年10月25日，山东纵队第一支队在副司令员钱钧指挥下，在临朐县西南的五井反击来犯的日伪军，激战1日，毙日军30余人、伪军70余人，俘日军1人、伪军40余人，缴获迫击炮1门、重机枪1挺、轻机枪4挺。《大众日报》发表了《庆祝临朐大胜利》的社论，称赞五井战斗为山东抗战两年来最模范的胜利战斗。
孙祖战斗 1940年3月16日晨，日军300余人、伪军100余人向沂南县孙祖进犯，妄图袭击中共中央山东分局及八路军第一纵队指挥机关。在徐向前指挥下，山东纵队第二支队司令员孙继先率二支队及其它部队，在孙祖附近九子峰伏击敌人。激战1天，当夜逼迫敌退入孙祖村。第二支队等部又连续两夜袭击敌人。残敌不支，仓皇逃遁。此次战斗，第二支队等部击毙日军指挥官小林以下120余人，伤70余人，缴步枪30余支及大批作战物资，并乘胜收复铜井据点。
杨家横战斗 1940年5月中旬，日军1000余人“扫荡”泰山区。19日，八路军山东纵队第四支队主力在廖容标、胡奇才指挥下，于莱芜县东北的杨家横伏击敌军一路，激战1天，毙伤日军200余人，俘3人，残敌逃窜，缴大批武器弹药，获重大胜利。
鲁中军民粉碎敌“九·一八大扫荡” 1940年9月18日，日伪军出动1万余人，向鲁中根据地发动大“扫荡”。日伪军对莱芜县北之雪野、茶叶、抬头等中心区域烧杀抢掠达1周之久，野蛮摧残根据地，泰山区蒙受重大损失。张店到博山铁路以西地区也遭敌残酷“扫荡”，形势急剧恶化。陈士榘率一一五师独立支队，在费北（蒙山东南）与1000余名日军展开激战。在根据地军民的打击下，敌人的“扫荡”终于被粉碎。
山东纵队在广泛开展游击战争中多次进行整训，到1940年秋时，辖有4个旅、4个支队和2个直属特务团，共5.4万余人。山东地方武装和人民武装也发展起来，到1939年底，山东抗日根据地武装自卫团已达10万余人。
（三）团结于学忠抗战
1938年11月下旬，鲁苏战区成立，于学忠任总司令。1939年初，于学忠率东北军第五十一军、第五十七军约2万人先后进入山东，布防于甲子山、沂蒙山和抱犊崮山区。于学忠坚持“既不红，又不蓝，三条道路走中间”的政治态度，坚持抗战并对共产党持友好态度。山东分局坚持团结进步势力，争取中间势力，打击顽固势力的统战方针，积极团结争取了于学忠部抗战。
于学忠部移进鲁南山区，引起日军注意。3月25日至4月25日，日军发动了“讨伐于学忠作战”。3月29日，日伪军一部自临朐分三路向沂水一带进攻，与鲁苏战区部队激战于临朐南部山区。30日，日军进占蒋峪，随即在此集结，准备继续南犯。为站稳脚跟，4月1日，于学忠发动了对蒋峪的反攻，自晨至午激战6小时，歼敌500余人，逼敌后退，于部稳于鲁山山区。
随后，于学忠着手补充兵员、装备，整编地方部队，开始准备战区成立工作。6月，日军发动对鲁南的“大扫荡”，于部被迫移动于鲁中南山区，战区成立工作暂停。至1939年秋冬，日军撤退，于部重新集结于沂（水）、蒙（阴）、莒（县）、临（朐）、日（照）一带。于学忠在沂水县西北部、沂山南麓的圈里设立战区总司令部，鲁苏战区遂在鲁南正式成立。
策应其他战区的游击战 1939年2月，鲁苏战区按照上级命令，以津浦、陇海、胶济各要线为重点，开展了广泛的游击战，策应第五、第一及冀察各战区的作战。其中，常恩多率一一一师袭诸城，秦启荣率十二区保安队及游击队袭莱芜，吴化文率新编第四师袭新泰，张里元率第三区保安队及游击队袭费县，山东省保安处副处长刘震东率保安队及游击队在昌乐、益都等地破坏铁路。其中，除诸城方面的战斗持续13天，予伪军张步云部重大打击外，其他方面的行动都较短，各约三四天。1939年11月底到1940年1月，鲁苏战区国民党各部队分别于山东的泰安、沂水、泗水、滕县、邹县、莒县、安丘、潍县、高密、日照、蒙阴、费县、苏北等地袭击日伪据点，破坏交通，前后发生战斗50余次。
牵制敌军的破袭战 1940年3月，日军由各地运输部队至豫鄂边区，有向鄂北国民党军队攻击的企图。按照国民党中央军事委员会的命令，4月中旬，鲁苏战区部署开展了对津浦、陇海、胶济铁路的破袭战，到5月6日，共破坏铁轨七八十米，列车24辆。1941年初，为配合豫东南和中条山战役，于部第一一三师及第二纵队、第一一四师和第一一一师等部对胶济、津浦路进行了破袭战。
从总体上看，日军1939年6月的大“扫荡”，使鲁苏战区所属部队受创严重。此后，日军较少对于学忠部出动进攻，于部长期蛰伏山区。1940年华北八路军发动“百团大战”以后，至1942年牟中珩主鲁，日军对鲁南大规模进攻的重点是八路军各部队，于部未遭日军正面打击。
（四）反击国民党顽固派的进攻
1939年冬至1940年春，国民党顽固派在全国的反共活动迅速扩大，由制造小规模的军事摩擦，发展到在几个地区向根据地军民发动较大规模的武装进攻，掀起了第一次反共高潮。在此期间，山东顽固派也加紧勾结日伪军，向抗日根据地军民发动军事进攻。八路军山东部队根据“人不犯我，我不犯人，人若犯我，我必犯人”的原则，站在严正自卫的立场上予以了坚决反击。
鲁西地区的反顽作战 1940年1月，根据八路军总部和中共中央北方局的指示，第一二九师先遣纵队、筑先纵队在卫河东岸、馆陶东南一带，第一一五师独立旅在观城、朝城一带，东进抗日挺进纵队在聊城以南地区，对盘踞在朝城、范县、阳谷、观城一带，多次搞磨擦，并乘日伪“扫荡”向根据地进攻的国民党鲁西行辕主任李树椿、第六区专员王金祥等顽军发起反击，重创了这些反共顽固势力，并平息了李树椿等操纵的阳谷封建武装“忠孝团”和运河东之聊城、阳谷、东阿一带的会门暴乱，使整个鲁西抗日根据地连成一片。
三次讨伐通敌反共的石友三部 石友三部自鲁中南等地调入冀南和冀鲁边区后，政治态度日趋反动。1939年1年内，曾杀害、活埋八路军指战员500多人。1940年头两个月，曾杀害八路军指战员、抗日干部和群众200余人。1940年初，石友三联合冀南、鲁西的国民党顽固派丁树本、李树椿、王金祥、齐子修等部，并勾结日军，企图东窥鲁西北，割断山东抗日根据地与太行抗日根据地的联系。根据中共中央指示和八路军总部命令，自1940年2月至8月，冀鲁边、鲁西区的第一一五师主力，与冀中、冀南、冀鲁豫等区八路军部队协同作战，先后进行了两次大规模的讨伐石友三部战役。石友三部在沉重打击下全线南窜，集结坚守在濮县与濮阳之间的地区。12月，石友三被其部下高树勋等以判国投敌罪处死。
鲁中地区的反顽作战 1940年3月5日，国民党五十一军中的顽固派出动1个旅，与吴化文、张里元部之一部及蒙阴保安队等共约7000人，向蒙阴东北大崮山根据地进犯。为保卫兵工厂和交通线，中共蒙阴县委书记李成仕、县大队长崔兰亭率县区干部与蒙阴县大队武装保卫大崮山区，击退顽军的多次进犯与挑衅，坚守大崮山区3个多月，终于在山东纵队第一、第四支队主力的支持下，粉碎了顽军的进攻。8月初，秦启荣、吴化文调集万余兵力，进犯新泰县东北部土门、龙廷一带根据地，切断泰山区与沂蒙区的联系。山东纵队第一、第四支队于8月上旬展开反顽攻势。歼灭秦启荣部1个营，吴化文部300余人。
胶东地区的反顽作战 在胶东地区，国民党顽固派赵保原组织“抗八联军”，与共产党和八路军为敌。1940年3月9日，赵保原部2000余人妄图配合日伪军夹击山东纵队第五支队，被击溃。4月19日，国民党驻昆嵛山一带的“抗八联军”500余人，包围了文登县泽头镇的八路军兵工厂，杀害了多名干部、战士和群众。次日，中共东海特委书记于克恭率部队前去解围，在指挥作战时牺牲。8月10日，山东纵队第五支队在地方武装的配合下，击溃“抗八联军”张金铭部，俘1500余人。
鲁东南地区的反顽作战 1940年3月，鲁东南顽固派张步云、梁钟亭、张希贤、李延修部联合进攻莒（县）日（照）北根据地，八路军山东纵队第一支队二团和鲁中区第五地委特务营英勇抗击，打退了顽固派的进攻。
湖西地区的反顽作战 1940年4月28日，在国民党第三十九集团军总司令石友三的策动下，驻单县的国民党山东省第十一区行政督察专员兼保安司令朱世勤加紧反共，制造磨擦。28日，袭击八路军驻地蔡溜村，扣留采买人员，并勾结苏北各县顽军进行夹击。时称“四·二八”事件。29日，八路军苏鲁豫支队向朱世勤部发起反击，全歼其刘则岭（刘瞎子）旅2000余人，迫使苏北顽军东撤，取得了反磨擦斗争的胜利。
清河地区的反顽作战 1940年5月，国民党顽固派鲁北行署主任何思源、山东省第五区专员兼保安司令刘景良纠集4000余人，兵分6路，向驻博兴、广饶县北部的山东纵队第三支队进攻。三支队进行反击，将顽军击退。
