红姑抱着孩子冲到半山腰，又被蔡仁杰等人追上，眼见无路可逃，突然出现了“美人”的身影。原来，“美人”在激战中也逃了出来，心有灵犀地寻找主人。红姑大喜过望，打了个呼哨，“美人”冒着枪弹奔过来。红姑抱着孩子翻上马背，冲了出去。
沈振新命令石东根直插张灵甫的师部，石东根对着山洞猛攻，走投无路的张灵甫准备杀身成仁，手下都表示愿意追随。张灵甫含泪给妻子王玉玲写了遗书，并让卢醒带着他的遗书突围出去。然后又为自己写了一副挽联，这副挽联就是古碑上的那两句诗――长弓弯月一统河山，人杰地灵大功甫成。但他加了横批――壮志未酬。
张灵甫将挽联挂在作战地图旁边，然后，他就站在自己的挽联下，让电台接通了南京，要与蒋介石通话。这时，王玉玲得知张灵甫危在旦夕，来恳求宋美龄，无论如何要救出张灵甫，蒋介石和宋美龄竭力安慰，张灵甫的电话来了。张灵甫先向蒋介石告李天霞、黄伯韬见死不救，表示他就要尽忠报国了。蒋介石默然无语，最后沮丧地对着话筒说了一句：祝你成功！
就在张灵甫准备自杀的时候，李天霞派出糊弄张灵甫的旅长喊通了张灵甫的步话机，说有一个旅马上就要杀到。张灵甫仿佛捞到了救命稻草，抓起冲锋枪就要冲杀出去。但石东根和杨军冲进了孟良崮山洞里的指挥部，张灵甫慌乱开枪顽抗，却被石东根击毙。蔡仁杰和董耀宗都被活捉。
红姑把孩子交给沈振新，沈振新看着黎青给他的血书，抱着孩子亲着，泪流满面。
红旗插上了孟良崮峰顶，全军欢声雷动，庆贺胜利。陈毅如释重负，叹息说，老子以后再也不让我的孩子打仗了，这可不是人干的活啊！大家都欢呼起来。唯有粟裕对着参谋记录的歼敌人数沉思，默默扳着指头计算，说根据他的计算，还有7000人没有被歼灭。他命令沈振新马上派部队搜索。沈振新压下失去黎青的悲痛，亲自带领部队搜山，终于在山谷俘获了隐藏在那儿准备突围的7000人，还把李天霞糊弄张灵甫的那个团副和一个连也全俘虏了。
陈毅、粟裕和沈振新一起从容不迫地清扫战场，看望张灵甫的尸体。沈振新表示张灵甫应该得到一个军人应有的待遇。陈毅和粟裕点头同意。沈振新买了一口上好的棺材将张灵甫收敛。蔡仁杰、董耀宗等人来向张灵甫的尸体告别，泣不成声。沈振新即兴发表演说，指出张灵甫失败的根本原因。决定战争胜负的是人民！
全军将士再次发出欢呼。陈毅面对此情此景，诗兴大发，豪情万丈地对着硝烟弥漫的战场，吟诵诗篇。
蒋介石对74师的覆灭如丧考妣，下令停止对解放区的进攻，深刻检讨失败原因。他说，这是最可痛心最可惋惜的一件大事。
一年后，毛泽东接见粟裕，说消灭74师，当时有两个人没有想到。一个是蒋介石。粟裕问，那另一个呢？毛泽东大笑着说，就是我毛泽东啊！