碾庄圩本来是一个只有200来户人家的地势低洼的普通村庄，自从黄百韬兵团集结于此地后，这个离徐州60公里的原本无名小村落，变成了一个大兵营，进而演变成一个大战场。
此时的小村庄里，除兵团部、警卫营和配属之通信营、工兵营、战防炮营、重炮营、野炮营、汽车大队、医疗队以外，还有各军的留守处。庄上人马拥挤不堪，街头巷尾密布汽车和救护车，村边空坪，不是这个军的弹药所，就是那个军的粮库，传令兵、伙夫、担架兵满街乱窜，纷乱异常。多达12万官兵聚集于此，也被困于此，无处可逃。
粟裕在得到黄百韬被他的14个纵队结结实实地包围在碾庄圩一带的报告后，紧绷的脸上终于露出了笑容。解放军华野部队从11月9日下午起，先攻击碾庄圩东南、西南两面，拉开了战幕，10日，完成了对国民党军第七兵团的全面包围，当日黄昏6时全线出击，彻夜激战。
面对危局，受蒋介石委托全权指挥徐蚌会战的徐州“剿总”副总司令兼前进指挥部主任杜聿明，在“剿总”司令部作战室紧急召见邱清泉、李弥，宣布邱清泉和李弥两兵团东援黄百韬。因为杜聿明10月10日夜离开南京飞抵徐州前，蒋介石曾再三嘱咐他到徐州后要设法救出深陷徐东重围的黄百韬兵团。他提出了自己的救援方案：以孙元良第十六兵团守备徐州；以邱清泉第二、李弥第十三兵团全力解黄兵团之围；同时令黄维的第十二兵团向徐州急进。命第二兵团在白楼、李庄地区展开；令第十六兵团星夜赶到徐州，接替第十三兵团防务；第十三兵团于陇海线以北、苑山以东之周庄地区展开；待做好一切准备，在空军、炮兵、战车协同下同时发起攻击。
11月13日上午9时，解放军华野第十纵队司令员宋时轮正忙碌地布置归他指挥的第七纵、十纵、十一纵加紧构筑阻击工事，猛听天空中一片轰鸣，数十架轰炸机同时出现在阵地上空。随着一阵俯冲扫射，难以计数的炸弹和炮弹，像冰雹一般倾泻下来，整个徐东，从邓家楼至团山一线40余里宽的大地，顿时变成了一片火海。
待飞机扔完最后一批炸弹，掉转屁股向徐州机场飞去时，炮群也停止了轰鸣，随着最后几声爆炸声的停息，刹那间，战场上出现了一阵死一般的沉寂。
突然，几颗红色信号弹腾空而起，大地发出像海啸一般的呼啸声，大批国民党军在坦克引导下，如浪潮般向东奔涌而去。与此同时，解放军从工事里、从坑道的猫儿洞里端着上了刺刀的步枪一跃而起迎了上去。霎时，呼啸声中又夹进了机枪声、步枪声、刺刀的撞击声、手榴弹的爆炸声……
躲在阵地前沿观察所里的杜聿明放下望远镜，以严厉的口吻对他的随从说“：传我的命令：命令邱、李两司令官，要不惜一切代价，一鼓作气，攻击前进！”
时近傍晚，杜聿明得到报告，各部队进展少者三四公里，多者六七公里。杜聿明且喜且忧：喜的是，从攻击位置到碾庄圩不到40公里，按目前这个速度，一周之内也足以打到碾庄圩了；忧的是，解放军出乎意料地顽强。每一个村落据点，国军都要付出重大伤亡，经过反复争夺。而且，正面阻击阵地上，解放军正在加紧设置有弹性的阵地，组织短促而密集的交叉、侧防火力，适时进行不同规模的反击。在阵地部署上，纵队和师都分成前后两线，团、营也构成了有重点、有纵深的防御体系，品字形、倒品字形、梅花形支撑点如雨后春笋似的到处出现，它们连接交通壕，每有时机便可组织增援和强有力的反冲锋。
战至11月16日黄昏，除第二兵团侯庄得手外，国民党军全线进展缓慢。经过三四天的较量，解放军仿佛有源源不断的增援力量补充着，几天前令杜聿明喜忧参半的前景，现在一下子变得暗淡了。
杜聿明如坐针毡，他一横心，没跟刘峙打招呼，就给邱清泉下了一道命令：即以有力之一部，不顾一切牺牲，钻隙迂回，向大许家突进，限在一日之内确实占领大许家，以解黄百韬之围，违者军法从事。
邱清泉接此命令，心里“咯噔”一下：“钻隙迂回”战术是万万使不得的，一旦首尾被解放军卡住，必定凶多吉少，还是沿阵地侧翼迂回较妥。
他在地图上搜寻着可以突击的目标，潘塘镇这个地名一下子跳入了他的眼帘。
邱清泉一边用手指按着地图，一边拿起话筒给第七十四军军长邱维达下达命令：“马上集合队伍，轻装出发，经潘塘镇、张集、房村，沿双沟公路南线至大许家，给共军侧背猛戳一刀，切断其正面阻击部队的退路。行动要迅速、果敢，要不惜一切代价在明天正午前赶到大许家！”而这个时候，粟裕也高度关注着潘塘镇、大许家这两个地方。蒋介石为解黄百韬之围，又投入了3个兵团，黄维第十二兵团已经到了阜阳，李延年、刘汝明两个兵团已经过了固镇。蒋介石还从未在一个地区投入过7个兵团，而且第二、第十二兵团还是蒋军中最精锐的部队。为了保证能在一周之内彻底、干净地吃掉黄百韬之后，再歼灭邱清泉或李弥兵团，粟裕认为，必须对兵力、战线作些调整。
在组织正面阻击兵团的同时，粟裕将由4个纵队（后增至7个纵队）组成的侧击兵团，布置于徐州东南。此时，他根据中央军委指示，有意且有计划地将阻击邱、李兵团的部队从大许家、潘塘镇这一线的阵地向后撤，以诱使邱、李两敌大胆东进。待将近全歼黄兵团时，再让侧击兵团伺机截断其退路，让邱、李兵团有家难归。这就是粟裕惯用的“围点打援”的战术。
配合国民党第七十四军向潘塘镇、大许家一线突进的第七十军第九十六师遭到解放军排山倒海般的反击，双方炮火把潘塘镇至二陈集、张集间的田野炸成焦土。两军打得难分难解，最后完全是近距离的白刃战、肉搏战。
不多久，第九十六师师长邓军林突然发现，解放军正面阻击部队正陆续从大许家一线开始后撤。他一面急令他的师绕过第七十四军阵地追击“溃退”的共军，一面向邱清泉报捷。
邱清泉得到报告，大喜过望，连连叫好：“军林呀，敌人是溃退，快派部队猛追，这是大好时机，叫装甲车大胆追击！”他拿起电话报告刘峙：潘塘至大许家一线之敌，经我兵团猛烈反击，激战一天两夜，正大获全胜，共军溃不成军，俘敌缴械无数……
刘峙一听“潘塘大捷”4字，便激动得浑身发抖“：快、快向南京报告！徐东大捷！徐东大捷！”南京的顾祝同和徐州的刘峙对外大吹大擂，宣传碾庄圩大捷。说黄百韬被围岿然不动，牵制共军兵力数十万，共军运用“人海战术”也无济于事，不得不“溃退”，碾庄圩阵地前，共军伏尸遍野，血流成河。
何应钦也拍案高叫：“黄百韬果真是英雄，应让飞机送勋章给他！”一时间，在碾庄圩地面上飞舞着空投下来的《中央日报》、《扫荡报》，报上整版刊登着黄百韬的半身像和蒋介石的嘉奖令。
事实上，在整整10天的时间里，国民党军第七兵团防御阵地已丢掉了一半。黄百韬所统帅的5个军已被歼3个军零1个整师。碾庄圩西部的彭庄、贺台子被解放军击破，第一○○军军长周志道身负重伤，逃回碾庄圩；第四十四军因解放军对黄百韬兵团部所在地碾庄发起总攻，该师第一五○师师长赵壁光率全师临阵投降，而致第四十四军防线崩溃，军长王泽浚被俘。第一○○军第四十四师师长刘声鹤在曹八集阵地被解放军分割蚕食后，口呼：“这就是我的葬身之所！”举枪自戕。