距离阻击杜聿明东援集团不到四十公里的东面，华野围歼黄百韬七兵团的战斗正有条不紊地展开。
粟裕以四纵、六纵、八纵、九纵、十三纵、特纵（坦克纵队）十五万人和八十一辆坦克组成突击集团，包打黄百韬兵团；其余部队紧随其后跟进。
六纵进至单集、顺河集一线，向南攻击；
十三纵从夏河圩以东至大同山、景墩一线，向南攻击；
四纵在景墩以东至秦家楼、碾庄圩一线，从东北方向进攻黄百韬兵团的西南部；
八纵沿铁路线，由东向西攻击；
九纵沿顺河集、杨家集、吕圩、四里庄一线，从东南向西北攻击。
这便构成了对黄百韬四面八方的攻击态势。
华野以绝对优势的兵力，排山倒海般攻向黄兵团猬集的狭小地狱。先后突破了黄兵团四十四军、一〇〇军、二十五军、六十四军外围阵地，给予敌人重大杀伤；一五〇师师长赵壁光率部投降，四十四军军长、一六二师师长杨自力被捉。
十一月十五日，粟裕决定“攻其首脑，乱其阵足，以尽快歼灭黄兵团，结束战斗”。
命令聂凤智九纵从碾庄正南、西南突击，然后直插黄百韬的兵团部。
九纵前进指挥所及时召开短会。
纵队副参谋长叶超站在地图前，以自豪的语气对本纵队团以上指挥员说，我们九纵这次是主攻中的主攻，担任直插黄兵团司令部捉拿黄百韬的任务。
纵队政委刘浩天截断他的话，叫他先不忙说本纵队任务，把粟司令员的总体安排告诉同志们，大家心里应有个全局概念。
叶超介绍完野司的总体部署后，开始安排纵队的具体战略：
本纵队沿邵墩、火车站，向碾庄圩核心地带实施突击，直捣黄百韬兵团部。据此，纵队首长命令二十五师在左、二十六师在右并肩攻击前进，迅速突破第一线防御，攻占徐井涯、新庄、前板桥、后板桥等要隘，控制铁路路基。继后，攻取碾庄圩南面屏障曹庄、李庄，向兵团部突击。
九纵的炮火向徐井涯、前板桥、后板桥轰击二十分钟。
炮击结束后，二十五师师长肖镜海、政委谭佑铭命令七十四团、七十五团攻打黄兵团四十四军四四九团守卫的前板桥阵地，二十六师师长张至秀、政委张少虹命令七十六团、七十八团攻打黄兵团四十四军四五〇团防守的徐井涯阵地。九纵的四个团近九千人一字排开，展开了猛攻。
九纵二十五师一路势如破竹，攻村掠地，不久就兵薄碾庄圩车站。
敌四十四军军长王泽浚见解放军攻势凶猛，担心阵地有失，亲自窜到站台上指挥。他用四川西充县那怪头怪脑的腔调狂叫道：
“弟兄们，怕个锤子啊，共军又不是三头六臂！大家一定要顶住，决不能后退，不然蒋总统不给饭吃啊！”
矮小的川军官兵见军长亲自上阵了，胆子大了起来，拼命抵抗，乱枪齐发。
华野九纵二十五师师长肖镜海分别打电话对两个团长说：“四十四军这是临死前的挣扎，其实他们战斗力最弱，你们尽快用铁拳砸烂它！”
解放军展开了更凌厉的攻势。川军哪里是敌手，很快就垮了。军长王泽浚也被手榴弹炸伤了左腿。
王泽浚狼狈逃到车站地下室包扎伤口。
副官处长鲁宗周叫司机发动车辆，不要熄火，以便军长缓急间使用。
王泽浚见解放军一部已进入车站，情知不妙，赶紧乘车冲出车站。向前黄滩、后黄滩方向逃去。其守车站的特务营，以及新庄、梁庄的一六二师残部，纷纷向铁路以北逃窜。
与此同时，九纵二十六师也进展神速。全纵队一夜之间全部攻占铁路线以南的敌军阵地。
其他几个纵队也在成功推进。
按照野司的计划，各纵应连续突击，五天内结束战斗。而碾庄圩进入腹心地带，水沟、水塘越来越多，民房当初为了防匪也建得十分坚固，利于防守不利于进攻；各纵到了最后，再不能像最初那样飞速推进，逐渐转为村落的攻坚战。这颇出意料之外，所以战前未能作此准备，炮兵也未能及时跟进；加上黄百韬兵团困兽犹斗，又有空军掩护，以致华野各纵三天之间虽攻取了二十一座村庄、消灭了四十四军、一〇〇军大部，六十四军、二十五军一小部，而进展缓慢，部队伤亡增大。
正值此时，粟裕在邳县土山镇召集四纵、六纵、八纵、九纵、十三纵、山东兵团的负责人开会，传达毛泽东最新指示。粟裕说：
“主席指出，不能让杜聿明东援集团到达碾庄圩，但也不可打援太狠使其缩回徐州。因为他们缩回徐州，将使我们解决了黄百韬之后，增加我们歼灭邱、李两兵团和最终吃掉刘峙徐州集团的难度。主席担心我们不能在最近的两天内解决黄百韬，又担心我们阻援兵力不足或者虽足而阻击不得力，致使邱清泉、李弥得以靠近黄百韬。所以建议我们首先解决黄兵团的二十五军、四十四军、一〇〇军，留下兵团部和战斗力最强的六十四军。这样，打黄的兵力便可适当减少，增加对付邱、李两兵团的兵力；同时，黄百韬尚存，可以吸引邱、李两兵团不放弃东进救黄。然后，我们便可抽调司令员韦国清、副政委吉洛（姬鹏飞）的苏北兵团，政委谭震林、副司令员王建安的山东兵团迂回到阻击战场的西面，构成徐州与邱兵团、李兵团之间的阻绝线，以待解决了黄百韬之后能成功歼灭邱、李！”
在兵力调配上，会后又做了些调整，有一些变化。
参谋长陈士榘说：“这一两天部队伤亡较大，而战果有限，请同志们注意这个问题！也请大家对下一步作战发表意见。”
会议最后决定照毛泽东指示的精神调整兵力，逐次歼灭黄百韬兵团；同时动用大兵团协助阻援部队牢牢“看”住邱、李。
毛泽东在同一份电报里，还提及了那个调离白崇禧华中剿总序列的黄维兵团。这个兵团正按蒋介石意图西窜，准备加入徐蚌会战。毛泽东指示了对付的办法。毛泽东在电报里说：“请刘陈邓集中全力于歼灭宿县之敌后迅速南进，歼灭现已进至固镇等地之刘汝明[1]六十八军。此着胜利，则黄维兵团处于孤立地位，较易对付。”
毛泽东在电报里称“刘陈邓”，是因为刘伯承已率参谋人员离开豫西，到豫皖交界处的卞庄，与陈毅、邓小平所率中野主力会合了。
毛泽东其实并不担心华野阻击线的牢固程度，所以他把精力放在指挥中野对付碾庄圩以南一百二十公里的黄维兵团。在他的指挥下，刘陈邓中原野战军挺进徐州的东南方向。他们一旦在那里收拾了黄维，徐州的刘峙、杜聿明集团“撤至淮河防线”的唯一通道同时也就封住了。
粟裕再次调整了兵力以后，华野对付黄百韬的部队重新行动了。
六纵负责打前滩、后滩，攻击目前被九纵打残后窜逃那里的四十四军。
前滩、后滩不是村名，是地名，包括了几个独立的村落。村与村之间只相距几十米。敌军工事做得很坚实。王泽浚指挥两个残破的师在这个地方负隅顽抗。
六纵黄昏时分开始炮击，摧毁了一部分敌军工事。接下来坦克出击，十七师跟在后面前进。有一个移动的堡垒掩护，指战员们既觉得有趣又很有信心；可惜他们缺乏配合坦克作战的经验，没有主动向坦克提示攻击的方向，只跟在它后面乐哈哈地走。结果坦克走错了方向，后面的炮兵找不到他们而无法用炮火支援。初次进攻没有成功。
次日，六纵再次发动攻击。
十七师师长梁登华登上坦克，开到敌四十四师阵地前探路。到前黄滩、后黄滩转游了一圈，察看敌人阵地上的情况。还用车载加农炮打了几炮，引得敌人的机枪还击，借以搞清火力点位置。
当夜二十四时，六纵发起进攻。这一次炮击十分准确，摧毁了敌军前沿大段工事。四十四军军部所在地的几座地堡也被掀翻了，飞上天的泥土落下来时差点把军长王泽浚活埋。他在部下协助下，从废墟中爬出来，向村后逃命。炮击之后，六纵各部在坦克协同下，发起冲锋。五十三团插至前、后黄滩之间，切断了两村之间的联系；四十九团、五十二团向纵深猛烈推进，攻取了后黄滩。接着，把前黄滩敌军切割成三块，分别予以歼灭。再后来，四十四军被全歼，王泽浚终于当了俘虏。
同时黄百韬兵团一〇〇军也被全歼，黄诗云副师长以下五千人被俘。
战斗力较强的二十五军、六十四军也被歼近半。
空军向蒋介石指控邱清泉兵团作战怠惰。空军为他们“打出了通道”，邱清泉却按兵不动，致误戎机；杜聿明也向蒋介石禀报邱清泉不听调遣，拒绝抽调部队迂回侧击共军阻击阵地。
蒋介石大怒，致电邱清泉，申斥二兵团“竟为骄兵悍将把持”；警告再不听命令，立斩不饶。又派顾祝同去前线督战。顾祝同拉上郭汝瑰同往。
顾祝同一见到杜聿明就抱怨道：“光亭，敌人的阻击部队只不过三个纵队，为什么我军两个兵团还打不过去？”
杜聿明窘相毕露，辩解道：“不只三个纵队，至少八个……”
顾祝同不客气地摆了摆手，焦躁地说：“哪里有那么多！空军反复侦察，几次的结论都是三个纵队约莫十二万人！至少当前你们与之交火的就只有这三个纵队！”
刘峙也说，决不只才三个纵队。“墨三兄，空军的情报你还不知道吗，哪一次是准确的呢？”
顾祝同沉默了一下，对杜聿明说：“我不管是三个纵队还是四个纵队，必须在两天内打过去，不然七兵团就完了！光亭，我告诉你，总统对你们总是闯不过阻击线十分生气，整天在办公室骂人！”
杜聿明强调了内部的困难，兵力不够，无法采取迂回与正面配合的巧妙策略；邱清泉又与空军互相指摘，无法妥善合作。抱怨道：
“打仗不是纸上谈兵，画一个箭头就可以到达目的地！”说着狠狠乜视了一下旁边的郭汝瑰，“况且敌人早就先于我占领阵地，从容构筑工事，深沟高垒，以逸待劳，占尽了地利；兵力越打越多，显然是在陆续增加。共军官兵作战凶悍顽强，每一处村落，每一个据点，我军都要反复争夺，付出不小代价，才可攻取。”
这时刘峙建议放弃徐州，全力解黄百韬之围。
顾祝同摇了摇头，认为这是将原计划大大修改了，不呈请蒋总统批准谁也不敢决定。仍然叫杜聿明抽调兵力，先绕道去解救黄百韬七兵团。黄兵团若覆灭，总统恐怕会杀人的。
然而，怎样抽调兵力，既可保徐州无虞，又可解黄百韬之围，顾祝同及其智囊郭汝瑰却拿不出具体办法。
后来，顾祝同只好对杜聿明说，你是前线主将，应该拿出办法来。你认为应该怎么办为宜？
杜聿明略一沉吟，提出了上、中、下三策供顾祝同选择。
“我认为这场战役的关键在于黄百韬七兵团坚守的程度如何。如果能像陈明仁那样守四平，以邱、李两兵团两日的进度看，是可以成功解围的，这是上策；如果黄百韬坚守不住，那就及时退兵保全徐州，这是中策；如果放弃徐州，也就是放弃了机场这个补给基地，倾巢出动去解黄百韬之围，也许可以成功解围，但也有全军覆没的风险，这是下策！”
顾祝同、郭汝瑰听了，瞠目以对，无话可说。
后来两人又抱怨邱、李两兵团攻击不力，这其实是影射杜聿明指挥无能。对杜聿明所谓上、中、下三策，顾祝同没有正面应对，只叫他加紧进攻。
其实杜聿明对解救黄兵团并未完全丧失信心。此前，也就是十四日夜晚，他已请刘峙下达了调取位于九里山的七十四军东进，用作“奇兵”。
十五日，七十四军来到潘塘镇，只作了短暂休整，杜聿明就命令它取道双沟镇方向衔枚潜行，向解放军阻击线侧背土山镇迂回攻击。
不料从潘塘镇出发不久，就在途中的张楼、陈庄附近遭遇“北进”的解放军。七十四军在禀报杜聿明的电文中声称有“三个纵队”。这可不得了，闹不好这个军反倒成了送到虎口的一块肉呀。杜聿明急调空军前去增援，同时用远程重炮轰击。然而，激战了一整天，不只毫无进展，七十四军的一线部队还被歼灭了。
七十四军原本是二兵团序列，这可急坏了邱清泉，打电话向杜聿明告急，要求调七十二军增援。
但七十二军在徐州西北面受到解放军牵制，不能抽调。
杜聿明无奈，只得教邱清泉用出自己兵团的预备队，并以坦克、重炮支援。
又激战一整夜，七十四军伤亡惨重，进退失据。
十七日，杜聿明获悉黄百韬兵团外围据点全被拔除，解放军从四面八方向纵深推进，碾庄危在旦夕。杜聿明焦急万分，催促邱、李两兵团加紧攻击前进。
九时许，空军报告，阻击线上的张楼、房村“共军大部队经双沟向东南分路撤退”；各地段的前线部队也向他禀报，当面的“共军被我打败，向东溃退”。杜聿明愣了一下，旋即吁了一口气，恍然大悟地点了下头。以为“这才应该是战场真相，共军全线崩溃了”。他兴奋地下令全线追击。
当天午时，邱、李两兵团向前追击。
而到达黄家楼、大许家、顺河集、房村附近时，突然间，正面长达三十公里宽，暴雨般一阵弹雨挟其尖厉呼啸声向邱、李两兵团的先头部队泼洒而来，顷刻就倒了数千官兵。后面的十多万人马不得不卧下迎战；同时赶紧抢筑简易工事，以防共军反冲锋。
邱、李分别向上报告，遭遇共军第二线阻击工事，无法前进。
杜聿明认为邱、李都有意夸大敌情；向他们睿智地指出，那只不过是共军少数部队掩护大部队溃退的工事。不必畏惧，加大进攻力度，定会冲破它。
而邱、李两兵团用尽各种力量，冲击到第二天，解放军阻击阵地岿然不动，越战越强。
杜聿明亲赴前沿指导。命令全线进攻，配合重点对大许家实行中央突破，空军、炮兵、坦克也全部投入到攻打大许家一线。激战整天，大许家没攻下，全线也没什么进展。从几天前开始“东进攻击”到此刻，“各兵团伤亡过半，士气更加低落”。（杜聿明原话）
[1] 原为四绥靖区，现更名为八兵团，刘是司令官 。