5月13日，74师按计划继续攻击前进，经激战攻占马山、迈逼山、大箭，距离坦埠已不到6千米。马山可是坦埠的最后屏障，从马山到坦埠已经无险可守，几乎是一马平川了，眼看坦埠可以说是指日可下，但两翼友邻进展迟缓。张灵甫敏锐地察觉到了危险的气息，当面解放军调动频繁，今天的处境比昨天更为险恶，为了避免孤军深入，张灵甫于傍晚下令，放弃新占阵地，只在前沿要地留置少数部队警戒，主力全线收缩至杨家寨、马牧池、重山、艾山一线的汶河沿岸，使全师处在可进可退的态势。汤恩伯接到张灵甫报告，一开始还不以为然，只是重复务必于14日中午攻占坦埠，同时饬令83师和25师必须确保74师侧翼安全。但是随军行动的第1绥靖区第2处(情报处)处长军统大特务毛森，因为去过前线比较了解情况，立即提出坦埠正面很可能确有解放军主力，而74师又被分隔在汶河两岸，左右两翼虽说距离都不过只有五六公里，但与83师之间都是险峻山地，行军很困难，与25师之间则只有一条临蒙公路，难以及时展开部队，局面还是很危险的。听了毛森的话，汤恩伯也感到有些不妙，立即向国防部和徐州司令部联系，希望能改变计划。但国防部和徐州司令部相互推诿，汤恩伯不得要领，只好决定明天派兵团副司令李延年和毛森去前线察看情况，并就近督战。

13日入夜后，74师的情况已经陡然严峻起来，58旅在马牧池、王山庄一线遭到解放军主力猛攻，51旅大箭山阵地也同时遭到解放军攻击，左右侧后方向的天马山、牧虎山一带都发现有解放军活动。更严重的是，83师通报其19旅部队在黄石山遭到解放军顽强阻击，无法前进;25师108旅也在解放军的强力攻击下放弃了黄斗顶、尧山南撤，这样一来，74师的左右两翼都已经出现了20多公里的空当了!形势已经可以说是岌岌可危了!张灵甫接到这些报告，作为身经百战的将领，自然能判断出解放军已经有了围歼74师的意图，但是他的权限最多只能命令部队收缩到汶河沿岸，在上级没有同意的情况下，是没法再继续后撤了。于是他连连向第1兵团司令汤恩伯告急，但汤恩伯不但没有同意他继续后撤，还要张灵甫不要听信不实报告，张灵甫也只好放弃了继续后撤的念头。13日晚上可以说是一个非常关键的时间节点，如果这时74师能果断后撤，脱离与解放军的接触，还是能摆脱被合围的后果，但是由于国防部和第1兵团没能采纳张灵甫的建议，而使74师失去了最后的机会。

解放军方面，对74师的围歼也在这天初步形成。当晚，陈毅粟裕联名向中央军委报告围歼整编74师的决心和计划：“74师系蒋介石反动军队的主要基干之一，全歼该敌后对战局的影响远远超过歼灭第7军、第48师;该敌正处我军主力矛头前，我不需要大的调动，即可集中四倍于敌之兵力，造成绝对优势，便于分割围歼，能求速决。而第7军、第48师是广西军，擅长防御，难以速决全歼，如敌乘机攻占坦埠，我则陷于被动;74师虽系蒋军精锐，战力较强，但较突出孤立，且甚骄横。

与蒋军其余各部矛盾甚深，同时由于其深入山区，重装备均留置后方，战力相对削弱，且该敌正处进攻态势，无防御依托，我军突然反击，可迫使其措手不及，陷入混乱，而左右各敌亦必因不明情况和害怕被歼而不敢贸然赴援，利于我主攻集团乘机猛烈反击，达成全胜。”13日晚，第1、第8纵队主力寻隙向敌纵深穿插，1纵1师于14日拂晓占领孟良崮西北的尧山，1纵独立师由于找向导耽搁了时间，赶到集结地点已经比规定时间晚了几小时，领受任务后立即跑步前进，两小时强行军20公里，也在14日拂晓前按时占领天马山。