1948年7月，国民党第十绥靖区李玉堂部在兖州被解放军包围。刘峙慌忙下令，让吴化文率部救援。吴化文唯恐孤军深入，进入解放军的口袋阵。为了保存实力，于是采取了走着瞧的态度。部队一到泰安，就迟迟不进，以观变化。 见吴化文进军迟缓，徐州的刘峙再三催促，蒋介石、何应钦也相继发去电报让吴化文前进。当吴部的161旅徐曰政部才渡过大汶河时，兖州已经解放，解放军马上回师转向吴化文部，在大汶口全歼了徐曰政旅，吴化文惊慌失措，当即率余部星夜向济南逃窜。 吴化文逃回济南后，约亲信田向前等人一起饮酒解闷，吴化文面色苍白，犹如惊弓之鸟，正在喝酒聊天时，山东省主席王耀武打来电话，吴化文接过电话没说三句话，就将电话甩下不再谈下去。 田向前感到吴化文对王耀武的态度不够好，就劝他冷静一点，吴化文很懊恼地说：“一个旅的人都完了，再这样来一次我的老本就光了。” 当天下午四时多，副官送来南京方面传令嘉奖的电报，吴化文看了后说：“王耀武真会做官，打了败仗还来嘉奖，他的活动力真大。” 接着，吴化文对田向前说：“老弟，你看形势怎样，今后咱们如何办？” 田向前说：“大哥，形势很紧张，济南为国共两军必争之地，国民党势必坚守济南，以固华北，但心有余而力不足。以我之见，我们不是国民党嫡系，要保存实力，只要有这两万多人在手，就可以进退自如；人总要留条后路，对这一仗应当慎重考虑。” 吴化文说：“老弟的意见很对，我一定加以考虑。”田向前建议要吴化文对王耀武表面上要更加恭顺，后来王耀武为弥补吴部的损失，将何志斌旅拨归吴部建制。 大汶口战败回来后的第三天，吴化文召见手下团长赵广兴，赵广兴来到后没讲几句话，吴化文就把赵广兴臭骂一顿，并打了一个耳光。可是过了两天后，吴化文就委任赵广兴为161旅旅长。据说，这是吴化文在西北军时学的传统，升官前都先骂后打，被打人若不反抗，也不事后发牢骚，即可升官。 赵广兴升旅长后不久，吴化文的副官长高清辰来到田向前家，约田向前去吴化文的九十六军军部办干训班。由田向前任教育组长，高清辰任大队长，训练对象是吴部的连排长。 干训班就设在军部内，第一期调来连排长一百二十名，包括何志斌旅的人员，训练课目除正常的连、营的攻防外，吴化文也经常给学员讲话。除吴化文讲话外，还请王耀武来讲课。王耀武有一次讲课，以拉拢讨好的口气说：“我要是有你们这里三个赵广兴团长，几个白营长就高枕无忧了。” 田向前和吴化文有一层亲戚关系，田向前的妻子是吴化文的姨太太宁宜文的妹妹，因此吴化文对田向前比较信任，将自己要起义的讯息也传递给了田向前。 9月19日夜，吴化文召集手下高级军官开会，宣布起义。20日，吴化文所部2万多人将阵地移交给解放军后，到指定地点集结接受改编。 吴化文部改编为解放军第35军，解放军派来了何克希任军政委，吴宪任政治部主任，部队编为三个师，各师均派来师政委，团、营也都配备了指导员。 改编后，在一次会议上，吴化文说：“咱们过去和妓女一样，今天跟这个，明天又跟那个，现在‘从了良’，嫁了好丈夫，今后再偷人可不行了。” 这本来是个比喻，吴化文的本意是表达投到人民的怀抱，今后再不能有其它想法了。可是杨友柏（改编后任第35军副军长兼103师师长）听了之后，很生气，当场拍着桌子，愤怒地说：“我们跟你半辈子，骂我们是妓女，走！不开会了。” 说完，杨友柏坐车就走了。军政委吴宪当即批评了吴化文，说他不该这样比喻，并立即乘车将杨友柏追回，吴化文也感觉自己的比喻实在不妥，在会上作了检讨。 田向前后来去看望吴化文，聊天时，吴化文说：“王耀武给我写了封信，说：‘君为座上客，弟为阶下囚，你起义应当向我说一下，我也起义不好吗？’老弟你想，我曾问过他济南如被包围有没有援军，他说没有，即使派援军也无济于事。我又问他，战斗开始后，联络断了，将咱们都包围了，怎么办？他说鞠躬尽瘁，死而后已，与济南共存亡。他顽固极了，我们才单独走这条路，当时如向他说明，他不杀咱才怪呢。” 这是田向前与吴化文最后一次见面。之后，田向前在山东分校当军事教员时，吴化文来信，除诉说对新社会的观感外，还表示很孤独，想复员回家。 田向前当即写信给吴化文，让他千万不可胡思乱想，并在信中说：“你在山东制造了两个无人区，告你的状子不下五百份，若不是起义得到了解放军的保护，你早被人民惩罚了。依靠党，好好干吧！” 收到信的吴化文深受触动，回信给田向前表示了感谢。 对于吴化文要复员的请求，人民政府还是给了妥善的安置，他先后担任浙江省交通厅厅长、浙江省政协副主席等职务。1961年底，身体不适的吴化文前往上海养病，第二年4月病逝，终年58岁。由于在济南战役中选择了正确的道路，吴化文的晚年得以安稳渡过。
