5月11日晚，夜幕逐渐拉开，畏怯夜战的日军退出前沿阵地，就地入村宿营，只留少数兵力警械山外交通干线，对我军实施监视包围，企图于次日再次合围。
八路军领导乘机指示供给部和炮兵连就地掩埋辎重物资和重型装备，为轻装突围做准备。
陆房外围的各个路口相继燃起熊熊篝火，为八路军实施夜间突围指明了方向，师里原计划分是3路突围，出发时根据实际情况调整为4路突围，实际上到了后来就变成了5路突围。
第1路是115师师部、686团团部机关，由686团护卫，向西南方向转移，翻过岈山，然后迂回进至东平县无盐村。
第2路是115师政治部、辎重营、通讯营和受训学员，由副主任率领，由教导营和师直警卫连、炮兵连掩护，经下庄向南，穿过泰安东平公路，渡过大汶河，抵达无盐村。
第3路是鲁西区党委、泰西地委等党政机关和国民政府肥城县机关人员，由津浦支队和泰安（西）独立营、肥城县保安大队余部掩护，在鲁西区党高官率领下，向南通过前、后寨一侧，通过泰安东平公路、大汶河，经葛石店到达汶上县五区南陶城。
第4路是师供给部等非战斗人员，由供给部部长、政委的率领下，由师直工兵营和冀鲁边7团护卫，向南经鸠山、琵琶山东侧，跨越泰安东平公路后转向西南，涉过大清河（大汶河东平段），抵达东平县南城。
第5路是山东纵队6支队2营2个连，在营长率领下，先进至老树峪村，与山东纵队6支队的支队部会合，在熟悉地形的参谋长（红山村人）率领下，向西突围，进至东平县榕花树村，与6支队3团会合后，开往无盐村。
突围行动展开之前，师里派出多路侦察兵沿途侦察敌情，同时命令所有夜行军人员丢掉无关紧要的物品，避开大道和村庄轻装前进。出发时带好弹药、电台、银元和重要文件。
伤病员轻者随行，重者就地安置。护卫部队枪上刺刀、压满子弹、保持高度警械，随时准备战斗。要求人人服从命令，不得擅自行动，不得发出响动和亮光，左臂缠上白色毛巾，作为识别标志。
骡马一律勒口、坠尾、套蹄，防止嘶鸣和踏响。炊事员必须紧扎炊具，杜绝急行军途中磕碰出声。
接到师部的突围命令之后，一线部队将阵地分被交给各部的留守人员后，各自撤出阵地收拢集结。
然后按照师部命令进行了简短动员，随即进行紧急准备，同时埋锅造饭，让白天忍饥挨饿在战斗中煎熬了一天的战士吃饱喝足，恢复体力。
晚上10点，收到各路侦察兵汇报的沿途无重大敌情的汇报后，各路突围部队就在当地向导的带领下，悄无声息的利用夜色掩护，朝着篝火之间的空隙穿插。
为了迷惑敌人，担任后卫任务的686团2营派出几个战斗小组，袭扰北线和西线敌军，制造守军仍在陆房的假象，师直骑兵连（只剩下40多骑），派出9名骑兵，3人一组，向东边的济南兖州公路方向佯动。边策马打枪，边仍手榴弹。闹得日军紧张万分，盲目鸣枪放炮，一夜不得安宁。
负责袭扰的八路军小股部队完成任务后，于次日清晨撤出战区，陆续归建。
突围之时，正值月黑星繁、天色浓重之际，又有春夏之交的山野薄雾笼罩，为部队隐蔽行动提供了天然条件。
由于泰安东平公路日军警械稀疏和大汶河正值枯水季节，突围的几路大军总体顺利。
只有政治部副主任率领的第2路出了点小麻烦，该路大部虽然在特务营和警卫连、炮兵连的掩护下突了出去，但是丢掉了部分非战斗人员。
这些失散人员，一部分在师通讯科长的带领下，翻越红山隘口沿山涧便道突围成功。还有一些受训学员被日军骑兵冲散，撤至边家院北部山区躲避，3天后才辗转到达无盐村，与大部队会合。
除此之外，还有掉队的200多人，被负责接应的汶南支队、宁阳独立营收容，武装护送至无盐村归队。
掩护部队在阵地上眼睁睁的看着主力部队陆续出发，也不知道还有没机会再次相见，一种离别的情绪四处洋溢着。
但是，对于李伟光来说，现在还没有功夫想这些。
他带着各留守部队的指挥员站在山顶一看，狡猾的敌人已经控制了四周的制高点，在大小路口点上了火堆。戴着钢盔的哨兵，端着刺刀闪来闪去。凶猛的军犬在旁边瞪着锐利的眼睛，向四周窥视。
他们默默地观察着。大家都没有说话，都在考虑主力部队突围的问题。几分钟后二营副教导员张怀宇打破了沉默，指着东南角的暗处说：
“老李，你看，那边没有火堆。”
李伟光沉思了一下，东南本来有条大路，怎能没有岗哨呢？是敌人疏忽吗？不！小日本是比狐狸还狡猾、比豺狼还凶恶的，不可能会这么疏忽。
于是李伟光判断道：
“我觉得是圈套！应该是圈套！”
“对！我也是这样想的。”
张怀宇接着说：
“看来小日本希望八路军从这条路走，好中他的埋伏计呢！”
大家一方面为主力能否安全突围担心，另一方面更加为自己这支掩护部队担心，也不知道主力部队安全突围之后，自己这支小部队是否还有机会突围。
忽然，张怀宇把头一抬，猛然说道：
“老李，那位宋大爷不是躲到沟里了吗，他一定知道路。”
“对呀！”
李伟光高兴地说：
“赶快派人找他。”
这个时候，侦察员兴高采烈地领着一个老人上山来，老人穿着黑布衣，腰上扎着一条围带，身板挺结实的，一看正是宋大爷。
大家又惊又喜，连忙迎了上去，握着老人的手说：
“好，来得好，我们正要请您带路呢！”
“我正为这个来的”
