1947年10月下旬，晋察冀野战军发起的清风店战役胜利后，向中央汇报了战果，并请示下一步乘胜夺取石家庄。毛主席回电：“清风店大歼灭战胜利，对你区战斗作风之进一步转变有巨大意义……我军休息十天左右，侦察石门，完成攻打石门之一切准备……”
石门是石家庄的旧称，毛主席的指示坚定了我军一举攻克石家庄的决心。晋察冀军区司令员兼政委聂荣臻、军区野战军司令员杨得志等研究了作战方案。
石家庄在正太战役结束时就被孤立起来了，周围都是解放区，与外围敌援的联络被切断。守军两万四千人，除国民党第32师为防守主力，余下是乌合之众，大都是周围各地退缩到石家庄的地主、土匪武装，战斗力不值一提。
聂荣臻
但晋察冀部队侦察发现，石家庄的防御设施比较坚固，守敌加修了日军占领时期遗留的工事，从外围到市区构筑了四道防线，设置大量铁丝网、鹿砦、碉堡、电网和雷区，以纵横交错的地道和壕沟连通各个据点，光明暗堡垒就有6000多个，城内粮食充足。所以国民党军放话，石家庄至少可以坐守三年。
鉴于这种情况，聂荣臻要求野战军前委拿出一个妥善的方案，避免出现久攻不克的局面。野战军前委召开了旅以上干部会议，让大家畅所欲言。石家庄是个大城市，中央军委十分重视这次作战，朱德老总亲自出席会议，要求搞好入城纪律，战斗中尽量保护好市区的工商业等设施，以便解放石家庄后尽快恢复生产。
杨得志等野战军首长认为，石家庄防守看似坚固，也有易于攻取的破绽。守军两万多人分散在周边四十里的防线上，士气沮丧，突破口不难打开。野战军前委拟定了两个计划，一是全力夺取石家庄，二是围点打援。
我军擅长围点打援的战术，不过大家判断石家庄开打后近处的敌军不会增援。因为北面之敌被挡在保定以北，之前打清风店他们都不敢出来，那就更不敢来石家庄了。西边的阎锡山部，正太战役中被打怕了，惊魂未定，多半也不敢来。何况敌军内部矛盾重重，都有自己的如意算盘，基本上不用考虑敌援。
最后聂荣臻和杨得志等商量了一下，决定以优势兵力围攻石家庄，如果敌援来了，就用主力打援，然后再解决石家庄。如果援兵不来，那就更好打了。
研究作战方案时，清风店战役中被俘的国民党第3军军长罗历戎提供了一些石家庄城防的情报，对作战很有帮助。罗历戎是被晋察冀野战军第4纵队俘虏的，纵队司令员曾思玉又找来了缴获的石家庄城防图和一摞文件，聂荣臻和杨得志很高兴。
曾思玉主动请战，要求4纵担任攻坚部队。4纵刚打完清风店战役，聂荣臻不太放心，问部队情况如何。曾思玉说，打清风店我们损失了一千多人，但抓了几千俘虏，已经用俘虏补充兵员了，现在各连队比以前还充实，部队士气高昂，干部战士都要求打石家庄呢，请首长放心。聂荣臻笑道，一定把攻坚任务交给你们4纵。
曾思玉
按照作战部署，晋察冀野战军第3、第4纵队从石家庄东北方向主攻，配属作战的冀中和晋冀军区部队从西北方向助攻，晋察冀2纵和几支分区部队负责外围警戒。全部参战兵力将近十万人，还有十万民兵配合作战。尽管如此，野战军司令员杨得志也提醒各部队首长，一定要戒骄戒躁，精心准备，精心指挥。
曾思玉回去后，马上召集营以上干部开会，转达了军区和野战军首长进攻石家庄的命令，大家一听又有大仗可打，很高兴，群情踊跃。按照我军军事民主的惯例，曾思玉让各级干部根据既定任务讨论兵力如何使用，如何指挥，一起出主意，想办法，加紧准备。
接下来，4纵根据石家庄设防的情况展开了针对性的训练，各部队通过俘虏过来的战士了解情况，做沙盘，画图画，了解敌情和民情。为了熟悉攻坚战和巷战，有的部队还专门修筑简易工事，模拟石家庄市内外的地形进行实战训练，经过十几天的集中练兵，部队的攻城战术有了很大提高。
11月5日，4纵已在石家庄东北方向东西塔子口、董家庄地区完成集结，第一梯队和第二梯队隐蔽接近敌据点，石家庄战役打响。纵队指挥所也已按照预案进至石家庄东边的杜贤庄。当晚，曾思玉很疲倦，可是在指挥所休息室翻来覆去睡不着。
石家庄守敌已经是瓮中之鳖，上天无路，入地无门，指望不着援兵，只能坐以待毙了。曾思玉知道我军胜券在握，敌军唯一能增援的就是飞机。想到这里，曾思玉忽然有一种不好的预感，顿时心神不宁，起身去叫正在睡觉的政委王昭。
王政委睡得正死，没有醒，曾思玉大声喊他的绰号：“教师爷，快醒醒！”王政委揉了揉眼睛说，有什么事呀？曾思玉认真地说：“我觉得纵队指挥所在这里很不安全。我们应该连夜转移，搬到杜贤庄以东水渠边的庙里。离开这个村子要安全些。请政委和唐子安参谋长带指挥所转移，我带其他人到那边勘察地形，分两批走。”
王昭
王政委起初有点疑惑，说这里不是好好的嘛，如果怕有危险，明天转移也行啊。曾思玉说，我觉得不对劲，怕出事，还是不要耽搁，今晚就转移吧。王政委只好同意，连夜带人转移指挥所。
结果，第二天一大早，4纵指挥所刚搬走，杜贤庄上空来了两架美制B-26轰炸机，来回投弹，之前指挥所的位置被炸成了一片废墟。曾思玉在新指挥所，见杜贤庄一带浓烟滚滚，可是王政委、唐参谋长等还没有赶来。曾思玉焦急万分，不知道所有人员是否安全撤离。
作战科科长唐皎、炮兵主任高维新、参谋齐正均等看见杜贤庄被飞机炸了，又是吃惊又是后怕，都说：“司令员，您的判断和决定太正确了，让我们每个人都保住了脑袋，逃过一劫啊！司令员您不必担心，王政委和唐参谋长他们肯定转移出来了。”
大家正说着话，王政委和唐参谋长带着其他机关人员也到了，曾思玉松了口气。唐子安参谋长上前握着曾思玉的手，感慨地说：“司令员，您的决定太及时了，救了大家的命啊！”王政委也心有余悸，对曾思玉说，多亏听你的，真神了，否则后果不堪设想。
在新指挥所里，曾思玉和王昭、唐子安共同指挥4纵作战。4纵进攻的云盘山和外市沟方向敌军碉堡多，火力强，第10旅进攻云盘山受阻。曾思玉在旅长傅崇碧的陪同下亲自到石津运河边靠近云盘山的地方勘察地形。
大家对照缴获的敌军布防图一看，调整了战术，第二次进攻终于拿下了云盘山，8日，外市沟方向也突破了。纵队指挥所推进到了云盘山。指战员们说，清风店缴获的布防图和文件，比缴获几门大炮还重要啊！
守敌等不来援军，尽管国民党出动很多飞机增援石家庄，也挽不回败局。战至11月12日，石家庄宣告解放，废除了石门旧称。中央军委来电嘉奖，“庆祝我晋察冀军攻克石家庄，歼敌二万余人之大胜。”
接下来，4纵和兄弟部队又投入了新的战斗，捷报频传。1949年初，4纵改编为解放军第64军，曾思玉是首任军长。
