郯城南邻陇海铁路，是敌人在鲁南的主要兵站基地，驻有日军一个小队和数百伪军。1943年1月19日夜，为拨除据点，破坏敌人兵站，八路军一一五师教导二旅在罗荣桓、陈光指挥下，对郯城之敌发动猛攻，突击组迅速越过外壕，抵近城垣，竖梯登城，扫除了突破口两侧的敌人火力威胁。攻城部队攻入城内，并向两侧发展，残敌向城中心退缩。经八路军政治攻势和连续爆破猛攻，伪军大部瓦解，200余人投降，7名日军被俘，其余敌人全部被炸死。八路军攻克郯城。

郯城战役历时两天两夜。郯城攻克后，八路军又乘胜攻下马头镇等18处日伪据点。

此役首创八路军在山东敌后运用罗荣桓提出的翻边战术攻克县城的著名战役范例，也是八路军一一五师在沂蒙攻克下来的第一个县城。此后，翻边战术被推广到各个根据地。《大众日报》发表社论《庆祝我军新年大捷》，对此重大胜利表示祝贺；延安新华社也发表消息，给予了高度评价。

翻边战术就是当敌人进入根据地的兵力强大而我们无法阻止时，为了让其回兵，我军就攻打敌军的侧后方向。此战术把战斗推进到敌人的心脏，从而使我们更有效地对付敌人的蚕食和扫荡，同时扩大了根据地。