淮海戰役是國共戰略決戰的三大戰役之一，也是解放軍傷亡最重，殲敵數量最多的戰役。在第一階段戰斗中，華野和中野配合作戰，在徐東地區阻擊了邱李兵團，同時也將國民黨六大兵團之一的黃百韜兵團壓縮在碾莊地區。在粟裕，鄧公等人的指揮下，全殲敵軍十萬兵力，黃百韜悲憤之際舉槍自殺。素來沉穩的粟裕卻在聽到這個消息后直接暈倒了。多年后在粟裕的回憶錄中寫道，圍殲黃百韜兵團是他一生中經歷過的最緊張的戰斗之一。以謀略著稱的杜聿明，在遼沈戰役結束的當天就已經預知了傅作義接下來的處境，奔赴淮海戰場的途中，他告訴傅作義，林彪的百萬雄獅即將入關，他們的武器裝備，人數都遠遠超出了華北境內的解放軍。華北地區遲早都會是共軍的，中國也將在一年之內全部解放。

他的這個預測幾乎與毛主席的不謀而合，但主席發動平津戰役的依據并不是因為四野有多么強悍的戰斗力，而是因為粟裕圍殲黃百韜的軍事行動，讓他看到了戰略決戰全面勝利的希望。而碾莊戰役一旦取勝，我軍將會取得淮海戰役的勝利。濟南戰役結束后，1948年十月，徐州剿總司令劉峙緊急收縮兵力，集結四個兵團和四個綏靖區的部隊六十萬人，以徐州為中心，沿津浦，隴海兩路，打造了上千里的防線，意圖固守中原和華東地區。豈料中原野戰軍突然襲擊鄭州，最終攻克此地。老蔣由此判斷中野可能會與華野在江淮地區匯合，于是從十月底開始，從各個戰場頻繁調兵遣將。此時正值遼沈戰役白熱化階段，因此出現了淮海部分地區兵力不足的現象。濟南失守后，徐州剿總司令部判斷華野短時間內不會進入淮海地區，于是在部署兵力上動作慢了許多。

華野將計就計，假意將主力集中在山東，國民黨信以為真。華野趁機兵分三路進入徐州。十一月三日，在國軍尚未完善防御之際，華野，中野發動猛攻，國軍多支精銳差點被圍殲。最終憑借武器裝備沖出包圍。戰至四日，徐州國軍主動放棄最外圍陣地，劉峙不得不重新更改部署。華野，中野會師后，迅速向徐州靠攏。在發現我軍的戰略意圖后，蔣介石開始收縮分布在周邊的部隊。李彌，邱清泉等王牌兵團自下午開始全線后退。前期由于國民黨隊形過于密集，使得華野的攻勢接連落空。粟裕不免有些著急，在這關鍵時刻，敵軍卻自動露出了馬腳。十一月五日，顧祝同在徐州召集李彌，黃百韜等人展開軍事會議，最終決定邱李兵團互相策應共同返回徐州，黃百韜帶著第七軍前往海州等待四十四軍，兩軍一同出發。

當天下午，第七兵團按照上級的要求，快速撤離新安鎮，于四點抵達海州。盡管國軍處于被動的局面，但武器裝備比華野，中野優秀不少，因此黃百韜等人并沒有將這次的撤離放在心上，故而在海州的這兩天時間里他什么也沒干。白白給了華野兩天的準備時間。在接到黃百韜撤離新安鎮的情報后，粟裕就已經預測到對方想要逃跑。當機立斷提前兩天發動總攻。這樣一來華野就得到了四天的寶貴時間。在粟裕的號召下，華野主力縱隊在六日黃昏集結，隨后兵分三路向南追擊。直到七日下午，四十四軍才準備妥當，黃百韜果斷下令全軍向西挺進。八日上午，第七兵團抵達運河，此時華野距離第七兵團還有一百多公里，如果按照華野當前的速度是追不上第七兵團的，但黃百韜卻再次給我軍提供了機會。

運河只有一座橋可以抵達對岸。以第七兵團的裝備和人數，即便是臨時搭建浮橋也能成功脫身，但黃百韜并沒有這樣做，他命令先頭部隊直接將橋上的百姓驅趕下去，讓十一萬大軍推推搡搡，緩慢走到了對岸。周總理得知華野所處的位置后，秘密聯系隱藏在第三綏靖區的地下黨何，張等人，隨著何張起義的成功，使得國民黨精心部署的北面防御就此倒塌。華野北線三個主力縱隊快速渡河直插隴海線。劉峙收到北線門戶打開的消息后，嚇得癱坐在地。清醒過來后，立即命令邱清泉和李彌兵團加快速度，以免被華野追上。八日下午兩點，負責追擊的幾個縱隊距離第七兵團只有五十多公里路程。

此時黃百韜正在焦急地指揮二十五軍，四十四軍等部從橋上撤退。黃昏，負責保護后方的劉詩詩南郡在渡過窯灣時，正面遭遇華野縱隊。在追擊途中，江淮軍區也派遣部隊支援，此時華野有四個縱隊的兵力，圍殲六十三軍不成問題。隨即兩軍開火，六十三軍在渡河之時，有不少武器被河水浸泡，故而打出來的威力很小。四縱三個主力師趁機切斷了他們與總部的聯絡，并在南北兩面形成包圍。八縱聯合江淮軍區的兩個旅在正面發動進攻。不到一小時便打得敵軍七零八落。在六十三軍與我軍交火的那一刻，黃百韜就已經收到了消息，但他不能回頭，否則以華野的胃口，就地包圍了他們也不一定。況且他們距離徐州僅剩下四十公里，只有加把勁渡過河，抵達碾莊就沒有危險了。他的想法與劉峙不謀而合。

碾莊地區有李彌十三兵團留下的防御工事，只要第七兵團對此加固，擋住華野不是什么難事。在我軍包圍六十三軍不久后，第七兵團順利渡河，以高機動的優勢奔襲碾莊。九日拂曉，黃百韜兵團抵達碾莊，敵軍在原地休整了大半天才開始建立阻擊陣地，這就又給了華野一天的時間。在八日晚九點，華野幾乎全殲六十三軍，殘部利用裝甲車逃之夭夭。粟裕并沒有讓人去追擊，當務之急是在援軍抵達之前徹底切斷徐州與黃百韜的聯系，粟裕當即命令七縱和十三縱率先奔赴碾莊，不惜一切代價攻占曹八集。黃百韜十分清楚曹八集的戰略地位，在休整期間派件四十四軍一個團作為先頭部隊，前往曹八集接替李彌兵團三十一旅，同時又出動四十四師負責打掩護。十日下午，華野先頭部隊與四十四師正面相遇，兩軍從北部打到了東部，不管四十四師如何進攻，始終無法沖出我軍的包圍。

得知消息后，黃百韜立即派出一支步兵團馳援。即便是這樣，也不能攻克華野先頭部隊的防線。一時間戰斗陷入了僵局，十一日上午，十三縱與先頭部隊順利會師，兩軍合力擊退四十四師等部，趁敵人沒反應過來，十三縱主力迅速占領曹八集。黃百韜氣得差點吐血身亡，隨后集結一支坦克中隊和重炮團，配合六十四軍向十三縱發起反擊。如今黃百韜全部心思都集中在了消滅十三縱上，粟裕果斷下令四縱，八縱等部秘密迂回至敵軍后方，兩側。同時以七縱一個主力師在正面佯攻，吸引敵軍注意力。曹八集戰斗從上午打到了晚上，敵軍始終被十三縱阻擊在外圍。也就是這個時候黃百韜才發現自己已經深陷華野的包圍，著急忙慌收縮四十四師等部，誰料所有退路全被華野切斷。黃百韜一邊下達作戰命令，一邊給徐州總部發求救電報。

十一日晚，碾莊戰役正式打響。華野以三個縱隊在正面阻擊徐州援軍，以四個縱隊的兵力向東南挺進，襲擊邱李兵團。由于準備得太過倉促，足足三天并未取得什么進展，各部也傷亡慘重。經過仔細的研究，粟裕發現了敵軍布防的缺點，并向鄧公借來三支縱隊，聯合華野七縱兵分兩路進攻東西一線，終于在十六日上午，撕開一個缺口。在面對敵軍密密麻麻的堡壘時，華野一面展開爆破作業，一面多方位攻擊。十七日下午，摧毀了敵軍大片的地堡群。緊接著粟裕又調整了攻勢，集中火炮進行精準打擊。面對如此猛烈攻勢，第七兵團被打得毫無還手之力，戰至二十二日，黃百韜第七兵團全軍覆沒。隨著此戰的勝利，中野順利包圍黃維兵團。淮海戰役正朝著勝利方向發展。