1948年2月，毛泽东和中央批准了徐向前攻打山西临汾城的作战计划。朱老总指示攻城总指挥徐向前：
“要通过这一战把部队培养为攻坚部队，形成无坚不摧的铁拳头。”
2月21日，徐向前亲临前线，召集各部营以上干部作战前动员，他说：
“坚持最后5分钟，一定要拿下临汾城。”
两位老总都意识到临汾之战，将是一场罕见的攻坚战。
3月23日，解放军对临汾城全线发起了攻击，一时之间，枪炮声、爆炸声在城下响成一片，攻守两军的厮杀声，震动城内外。
为了死守待援，敌总指挥梁培璜下达了“八杀令”。在“八杀令”之下，守敌十分顽强。徐向前攻城，受到守敌的顽强抵抗。攻城战异常惨烈，解放军打了20多天，仍未实现攻城计划，杀敌3000，自己的伤亡反而超过3000，弹药消耗也很大。于是，有人对能不能打下临汾产生动摇，甚至建议撤兵。徐向前说：
“不拿下临汾，誓不收兵！”
在团以上干部会上，徐向前再一次表达了自己的决心，说： “一定要拿下临汾，我们围困也要把他围下来！”
徐向前的决心之大，超过了以往任何一仗。
朱老总获悉临汾之战的艰难后，写信给攻城指挥部：
“如向前同志有决心，应支持他一切，如炮弹、炸药、手榴弹之类，源源供给向前，我撑他的腰。”
朱老总的慰勉，给徐向前和前方将士们以极大的鼓励。
5月17日，徐向前下令再一次发起了总攻。
这一次，解放军终于势不可挡，用炸药爆破打开缺口后，涌进城内，经过4个小时的激战，当夜将守敌全歼。敌将粱培璜见势不妙，立即带着少数残兵从西门过汾河逃走。徐向前得信，下令部队：“无论如何要把粱培璜捉住。”
最后，追击部队果然把梁培璜抓住，捉了回来。梁培璜被俘后，久久仍然惊魂未定，哀叹说：“临汾之战是我生平第一次看见的最残酷的攻坚战。”
战后，毛泽东欣喜地说：
“徐向前同志指挥之临汾作战，我以9个旅(其中只有两个旅有攻城经验)，攻敌两个正规旅及其他杂牌部队共约两万人，费去72天时间，付出15000人的伤亡，终于攻克。我军9个旅(约7万人)都取得攻坚经验，是一个很有意义的大胜利。”
徐向前说：“朱老总给我撑腰，大大提高了士气。”
临汾之战，徐向前打出了威风。彭德怀闻讯，打电报给党中央，要求派徐向前率部横渡黄河，赴西北战场，去和他一起打胡宗南。华北的杨得志、罗瑞卿闻讯，也发电报，则要求中央派徐向前率部出战绥远，去打傅作义。朱老总接到电报后，哈哈大笑：
“他哪有空帮你们呀？向前同志已向中央军委建议，临汾战役后即发起晋中战役，消灭盘踞太原及晋中地区的阎锡山部队，他已经去晋中啦！”
