1946年魯東南解放後，黨和政府對魯南、蘇北嚴重洪澇災害非常關切。山東省實業廳水利隊與原蘇皖邊區水利局撤來山東的人員組成水利工作隊，開始進行沂、沭河治理的準備工作。1947年編制了導沭工程的初步治理方案。經過多方論證，中共華東中央局認為導沭工程是摧毀沙河流域特殊性的水利工程，只有完成導沭工程，沂、沭、泗、運四河才能徹底導治，多年水災才能徹底解除。1948年9月，最終同意上述方案，並組成山東省沂沭河流域水利工程隊。同年10月，會同濟南解放後參加水利工作的80名技術幹部共200餘人組成3個測量隊，對導沭經沙入海工程路線進行地形與河道斷面測量。1949年2月，山東省人民政府批准《導沭經沙入海工程全部計畫初稿》。同年3月29日，中共山東分局向華東局遞交了《關於導沭經沙入海的治水救災計畫的報告》。報告匯報了開展導沭工程的原因以及工程的準備情況，匯報了工程的計畫和步驟。4月2日，中央華東局復電，完全同意山東分局導沭經沙入海的治水救災計畫。同年3月成立山東省導沭委員會，魯中南行署副主任李樂平兼主任，1949年12月增調薛翰亭、江國棟、劉海岩為導沭委員會副主任，張瑨任總工程師。1951年3月，改導沭委員會為山東省導沭整沂委員會，由王濤、王卓如先後兼任主任，薛翰亭、江國棟任副主任。導沭委員會、導沭整沂委員會，先期歸魯中南行政專署領導，行署撤銷後歸屬山東省人民委員會領導。
1949年11月至1950年1月，華東水利部在徐州、上海召開沂、沭、汶、運治導會議和沂沭河治導技術委員會議。會議肯定了山東提出的治沂必先導沭而後泗運，及沂沭泗分治，沂沭河分道入海的治理方針，確定導沭以山東為主江蘇為輔，整沂以江蘇為主山東為輔，同意導沭工程的整體工程布局及主要設計指標。
導沭工程是在臨沭縣大官莊劈開沭河左岸的馬陵山，將沭河部分洪水泄入沙河，利用沙河排泄入海，即導沭經沙入海工程。山東導沭工程自1949年4月21日開工，經10期施工至1953年11月24日結束。
主要工程包括：開挖新沭河，興建沭河攔河大壩、溢流堰。原理是在大官莊北沭河上建攔河壩及溢流堰，迫使洪水東調入新沭河，再由新沭河入海。當沭河洪水達4500立方米每秒時，溢流堰下泄1700立方米每秒入老沭河，2800立方米每秒經新沭河入海。攔河壩長1750米，壩頂寬8米，最大壩高10.7米。溢流堰結構形式為歐基式條石堰頂，堰頂寬75米，堰頂至消力池底5.2米，在落成典禮上，命名為人民勝利堰。導沭工程還包括修建穿沭涵洞一座。這是由於原新沭河河北有83平方公里坡水通過牛腿溝排入老沭河，但新沐河的開挖把這部分水流阻在了河北，為使坡水穿過新沭河仍排入老沭河，因此又修建穿沭涵洞一座。穿沭涵洞位於大官莊北，設計流量18立方米每秒，為混凝土底板，石頂涵洞，高1.5米，寬2米，共2孔，於1950年10月27日開工，1952年12月底竣工，投資200萬元。除以上外，導沭工程還包括第一次對沭河進行大規模的培堤、護險。從大官莊起，向上游19公里，按20年一遇洪峰4500立方米每秒標準培修左、右兩岸堤防，頂寬3—5米。人民勝利堰以下老沭河按3000立方米每秒培堤。國家投資94萬元，完成培堤土石方179萬立方米。培修工程的設計與施工由導沭委員會組織實施。
新沭河向東接沙河，開挖新沭河必須開挖14.2公里的引河，其中有8公里穿越馬陵斷麓。一期導沭工程主要包括引河段開挖工程和新沭河末端石樑河至小東關段築堤工程。共調集民工10萬人。引河開挖原計畫是土方工程，挖至2米左右遇到石方，當時因未準備開石工具，被迫提前於5月21日停工。該期工程共完成土石方58.4萬立方米，用工日351.7萬個。二期導沭工程於1949年12月1日開工，調集民工3萬人，集中開挖引河石方，至1950年1月3日結束。共完成土石方61.3萬立方米，用工日90.9萬個。第三期導沭工程於1950年3月19日開工，共調集民工6萬人，仍集中開挖引河石方工程，於5月21日結束，完成土石方199.7萬立方米，用工日351.7萬個。第四期導沭工程於1950年10月22日開工，此期工程是調集民工最多、完成工程量最大的施工高潮期，共調民工19.3萬人，集中11萬多人開挖馬陵山引河石方工程、大官莊以上沭河築堤及新沭河建築物工程，工程施工段長100餘公里，老沭河攔河壩、穿沭涵洞及部分橋涵開始興建。為加強技術指導，又調集渤海水利幹校、山東農學院水利系測繪班學員近百人參加導沭施工，並由臨沂、徐州、新海連等地市招收90名國中以上文化水平的青年進行技術培訓後充實壯大導沭工程技術力量，從而培養造就了一批水利技術骨幹。此期工程於12月28日結束，共完成土石方944萬立方米，用工日1012萬個。第五期導沭工程從1951年3月25日開工，共調集民工8.1萬人。該期工程於同年8月20日結束，共完成土石方447.8萬立方米，用工日330.9萬個。第六期導沭工程從1951年6月7日開工，調集民工15.8萬人，主要包括修築新老沭河河堤和沭河攔河壩，開挖新沭河，於12月30日結束。共完成土石方637.5萬立方米，用工日605.3萬個。第七期導沭工程於1952年3月6日開工，至7月23日結束。主要工程包括新老沭河築堤，臨洪河堵壩築堤，臨洪河截彎，烏龍河改道，修築沭河攔河壩、溢流堰（人民勝利堰）及溢道土方開挖等，共調集民工8.9萬人，完成土石方334.2萬立方米，用工日276.2萬個。第八期導沭工程於1952年11月25日開工，至12月24日結束。該期工程主要是新沭河開挖和築堤，共調集民工10.1萬人，完成土石方185.6萬立方米，用工日246.9萬個。第九期導沭工程於1953年3月15日開工，至7月23日結束。該期工程主要是開挖新沭河，新、老沭河築堤等，共調集民工3.2萬人，完成土石方203.8萬立方米，完成工日135.3萬個。1953年11月24日，第十期導沭掃尾工程開工，同年12月7日結束。調集民工200人，開挖新沭河下游截水溝和修建築物。
10期工程共調集民工84.4萬人次，累計完成土石方3277萬立方米，用工日3232萬個，占地35953.7畝。
整沂工程於1951年4月開工，經3期施工至1952年7月結束。主要包括疏浚、培堤及護險工程，開挖分沂入沭水道，沂河築堤、裁灣切灘，開挖中泓河槽等工程。疏浚、培堤、護險工程是整個整沂工程的基礎。按沂河臨沂附近6000立方米每秒、李家莊以下3500立方米每秒進行疏浚、培堤，左岸自閻家口至吳道口，右岸自唐沙溝至吳道口，唐沙溝至臨青公路共長100公里進行築堤。開挖武河口行洪道及新墨河七孔橋到小張莊的中泓河槽5.6公里。整堤護險11處3965米。共完成土石方337萬立方米，實用工日185萬個，實支工資糧409萬公斤小米。治理後，李家莊以上行洪能力達8000立方米每秒，李家莊以下達5500立方米每秒。開挖分沂入沭水道是整沂工程的核心。分沂入沭水道是利用新沭河建成後老沭河泄洪量減少的有利條件，分泄沂河洪水。河道自郯城縣劉道口村北沂河左岸向東南至臨沭縣大官莊老沭河，全長19.5公里，於1951年4月開工，至1952年7月結束。當沂河洪水6000立方米每秒時，分洪1000立方米每秒入老沭河。設計河底寬98—206米，口寬106—223米，地面以下挖深2—2.5米，堤距260—410米。同時挖排水溝27.3公里，築村莊圍埝6.3公里，建橋涵10座。完成土方419萬立方米，開石0.9萬立方米，實用工日300萬個，支付工資（小米）593萬公斤。當時由於資料不足，計算不準，1953年當臨沂洪峰6000立方米每秒時，僅能分洪405立方米每秒，不到設計標準的一半。
整個導沭整沂工程歷時5年，先後動員臨沂、沂水、泰安、滕縣、膠州、徐州6個專區37個縣（市）民工114萬人次，技術工人4500餘人參加施工，共完成土石方4827萬立方米（其中石方315萬立方米），實用工日4255萬個，共築堤800餘公里，挖河85公里，並完成沭河攔河壩、溢流堰、穿沭涵洞等各種建築物53座，開支經費4500萬元（1.5億公斤小米折價）。工程既艱巨又宏偉壯觀。施工中到這裡來參觀的中外專家，都為在解放戰爭尚未結束，經濟尚未恢復的情況下，完成這樣的偉大工程而欽佩，對用土車、扁擔、鐵鍬、鎬頭、鐵杴、炸藥等簡單工具器材，完成這樣艱巨的工程而讚嘆。這項工程也因此被水利部譽為“導沭整沂，水利先鋒”。導沭整沂工程的完成，減少了魯南、蘇北1450萬畝土地的洪澇災害，對沂沭地區擺脫貧困、發展經濟、提高人民生活水平，起了決定性的作用，並對蘇、魯兩省全面治理沂、沭河和南四湖流域創造了條件。
