随后周少桓立刻下令,留下第五军,守卫兖州府,并且继续出兵,收取兖州府的其地区，自已和童大勇带领着第九军、第十军，从兖州北上，向济南发动进攻。同时也下令驻守高范、淄川一线的的第四军，也从东北方向，进攻济南，对济南府形成两面夹击之势。
在兖州战役之后，山东清军的主力基本被中华军歼灭大半，根据推算，现在清军在济南的兵力应该只有两万左右，因此全军上下都对攻取济南充满了信心。而且现在阿巴泰、岳乐、李率泰都己成为中华军的俘虏，只剩下在济南驻守的博洛，如果攻克济南，在抓住博洛，那么就再好也不过了。
周少桓和童大勇带领着中华军一路北上,经过泰安、又穿过泰山，直奔济南府而来。但大军走到方山的时侯，收到第四军发来的捷报，原来清军不战自退，主动让出了济南，第四军己经进驻了济南。
原来博洛得知兖州失守，阿巴泰和岳乐的援军全军覆没之后，也知道老爹和弟弟凶多吉少了，在济南大哭了一场。不过这时他到是还记得阿巴泰在临行之前，咛嘱自己的话，一但救援兖州失守，不要在济南固守，立刻退出山东，退守河间府，保卫北京的南面门户。因此博洛在哭罢之后，立刻招集济南的诸将,下令撤军。
其实这时济南的诸将心里都清楚，济南根本就守不住了，因此博洛下令之后，也都十分高兴，立刻开始收拾准备，撤离济南。
因为清军的行动得早，因此撤退得也比较从容，不仅把剩余的两万多人马全部撤走，而且还将济南的粮草淄重也都撤走了大半，剩余带不走的，则点了一把火，全部烧毁。
虽然驻守高苑、淄川一线的第四军闻迅，急忙出兵，赶来阻击清军，但也晚了一步，等第四军的军长滕胤玉率军赶到济南的时候，清军也己经撤走了两天，就是最后一批人马，也过了禹城县。因此滕胤玉只得率军，先进驻济南，接管城市。然后又派人向周少桓报告。
尽管让博洛给跑了，围歼山东清军的目标没有实现，但不费一枪一弹，就夺取了济南城，还是一件值得庆贺的事情。毕竟攻占济南，就意味这次山东战争取得了最完美的胜利。因此周少桓和童大勇立刻下令，火速进军，进驻济南城。并且命令第四军马上向山东的最后一块地方，东昌府发动进攻。
一天之后，周少桓和童大勇进驻济南，并且派遣人马，又收复了济南府西北面的禹城、平原，一直打到了徳川，才收住了人马。而在最后一个战场上，第四军的进军也十分顺利，因为这时清军己经全部撤出了山东省，因此在东昌府根本就没有清军抵抗中华军的进攻。第四军所到之处，所有州城府县纷纷开门纳降。
第四军于六月三日，进驻东昌府，五日进驻临清州。到这时，整个第二次山东战役也全部结束，以中华军山东军区的全面获胜而告终。
第二次山东战役，一共历时三十四天，中华军一共歼灭清军三万四千余众，俘虏清军三万六千多人，并且基本收复了山东全境，而中华军自身，也战死了五千八百三十一名士兵，另有三百七百五十二人受伤。
而且中华军全面占领山东之后，等于在清廷的中原一带地区挤进一块，向北可直接危胁北京，向西可以逼迫山西，向南可以压制河南，在战略上已经处于一个十分有利的位置。
而这时正在围攻大同的多尔衮闻迅之后，也不禁又气又急，但这时清军围攻大同己有半月之久，屡攻不下，多尔衮也无暇分身，而且陕西一线也同样是到了最关建的时刻，也不能从这几条战线抽调兵力，因此多尔哀只好急令从北京再抽调三万人万，交给博洛，一定要守住河间府，又命驻守开封的洪承畴，立刻出兵，驻守大名府，以挡住中华军西进山西。而河南有勒克徳浑的大军驻守，多尔衮还有一点放心，因此没有在这一线增派兵力。