针对前一天攻击前黄滩受阻的教训，为进一步弄清敌情17日黄昏，我军以2辆坦克为先导，在17师师长梁金华带领下，化装成国民党军，进行抵近侦察。我军的坦克，大摇大摆地开到敌人阵地前沿，主动发话：“我们是第2兵团来与黄司令联络的，你们是哪一部分，兵团部驻在哪里？”
敌人士兵喜出望外，纷纷爬出堑壕，欢迎“援军”。但敌人的军官十分狡猾，不准士兵多话。于是我侦察人员借此良机，较细致地观察了敌指挥所、工事的具体配置，进一步掌握了敌人的部署情况，在返回时，还向敌人打了几炮，以示军威。
17日24时，我军开始炮火准备，所有大小火炮，一起开火。顿时敌人阵地上硝烟弥漫，尘土飞扬，守敌陷入一片火海之中。30分钟后，敌工事大部被摧毁，我步兵利用炮火准备的成果，迅速发起冲击，首先从西北角一举突破，继之南面和西面的部队亦相继突破，并以2个团由西向东，插进敌核心阵地，在坦克引导下，猛烈攻击敌指挥所，敌指挥瘫痪。
经4小时激战，前后黄滩守敌全部被歼，敌44军中将军长王泽浚被我军生俘，其150师在我军政治攻势和军事威逼下，师长赵壁光率部投诚。至此，黄百韬伸向徐州方向的一只臂膀被我军砍掉，由西通向碾庄圩的障碍已全部扫清，碾庄圩已直接暴露在我军攻击之下。
八、围困强敌
碾庄圩位于陇海路北，运河以西，周围有一群大大小小的村落。为防止洪水泛滥，每个村落的房屋都建在高出地面2、3米的土台上，台子之间多洼地、水塘。大的村落还有很深的环形水壕，村落之外则为平坦开阔地。这种地形有利于防御而不利于攻击。
黄百韬被围后，虽然是占据了有利地形，但他心里很沉重，也很迷惑，眼前如同有重重迷雾。至于何时能突出重围，他自己心里也没有数。
俗话说“将帅无才，累死三军”。作为徐州“剿总”三军主帅的刘峙整天都忧心忡忡的，不去想别的，他绞尽脑汁都在盘算着如何早些离任，要不就找个替身来当副司令兼前线指挥部主任，在徐州全权指挥，他好找理由把他的指挥部搬到蚌埠去。刘峙根本没有心思打仗。后来刘峙又向顾祝同提出要把指挥部设到蚌埠，顾祝同表示蚌埠设个指挥所就可以，以总部搬动影响不好为由回绝了刘峙的请求。
蒋介石此时亦是愁眉百结。10月30日，他在北平得知东北廖耀湘兵团被歼，沈阳危在旦夕，知道东北战场已是回天无力了。而淮海大战又将爆发，刘峙糊涂难委大任，目前非常需要一个指挥全局战役的人选。当蒋介石反复权衡之时，忽然间他想起了曾经涉足淮海，又被他急召至东北，此时正在葫芦岛指挥部队撤退的杜聿明，仍不失为一个“好人选”。蒋介石当下决定让杜聿明出任徐州“剿总”副总司令。蒋介石指示国民党政府国防部拟就了集中兵力于蚌埠附近，以击破解放军攻势为目的的“徐蚌会战”计划后，马上派国防部第三厅副厅长许郎轩于11月3日乘专机飞往葫芦岛，去征求杜聿明的意见。为此他还写了一封亲笔信给杜聿明，信中说：
“如果吾弟同意这一方案，希即到蚌埠指挥。”
由此可见，国民党方面对于徐蚌会战的准备工作显然要比指挥葫芦岛部队撤退重视得多。刘峙得到这个消息竟是喜出望外：“天助我也！”
当大战迫在眉睫之时，刘峙急得如热锅上的蚂蚁，一再电告国防部，催促杜聿明尽早到徐州来。
11月10日上午9时半，南京总统府官邸，蒋介石正在召开作战会议，研究徐州方面的作战。他面色很不好看，尤其是刘峙无力指挥徐州方面的战役，令他大伤脑筋。他除了作出决定，让杜聿明以副总司令的名义全权负责指挥徐州方面的作战以外，还按照他的意图对徐州“剿总”作出了部署：首先要集中全力“歼灭”运河以西的“共军”部队，迟滞阻止由“共军”第3、8、10纵由西向东越过津浦南段（实际上是华东野战军第3纵队、两广纵队和冀鲁豫军区两个旅，邱清泉有意谎报）；黄百韬固守待援，邱清泉兵团主力、李弥兵团抽一个军协助黄百韬兵团发动攻击作战。
刘峙得到杜聿明要来的消息后，急不可耐地向南京方面催促杜聿明及早到徐州战场主持大局。
再说杜聿明，他在接到蒋介石要他到蚌埠指挥作战的电报后，却是有着难言的苦衷。他是怕背上一个“放弃徐州”的罪名，将来遭到舆论的攻击，对自己不利，就想借着葫芦岛撤退的时机拖延些时日，再到蚌埠指挥，就可以推掉放弃徐州的责任了。杜聿明灵机一动，想出了一个主意，他马上复信给蒋介石说：“我同意将主力集结于蚌埠附近，但须待葫芦岛部队撤退完毕后再去蚌埠。”另外，他敏感地意识到如不迅速撤退，就有被解放军牵制而无法撤退的可能，他眼光不凡地在信中指出了这一点，并请蒋介石部署，尽早实施这一计划。但蒋介石却在心里徘徊了好久也没定下来。直到11月4日，各部开始行动，但已经坐失良机。
11月9日晚，杜聿明风尘仆仆地由北平飞抵南京。当时他急于了解徐州方面的战况，一下飞机，便径自先赶到了他在黄埔军校时的战术教术教官、现任参谋总长顾祝同家中。
顾祝同这时正同徐州“剿总”总司令刘峙通话：“叫黄百韬在碾庄圩待命，等明天午后官邸汇报后再通知你。”
顾祝同看了看杜聿明，又说：“光亭在这里，你同他讲话吗？”顾把话筒递给杜，只听刘峙在电话中像捞到救命稻草似地说：“光亭，你快点来吧！我们等着你！”杜聿明称要等见了蒋介石再说，他问刘峙：“黄百韬的情况如何？”刘峙说：“现在黄百韬主力已退到碾庄圩，共军已到运河以东，黄百韬兵团过运河损失很大，现在稳定一点……”杜聿明听后心里立时感到轻松了许多。其实，这天晚上解放军已渡过运河、不老河，将黄百韬兵团重重包围，而刘峙和顾祝同却毫不知情。
杜聿明放下电话，顾祝同对杜谈了何基沣、张克侠“叛变”，徐州险些被解放军乘虚而入，他今天整天忙于将临城、韩庄李弥兵团调回徐州巩固防务，并令邱清泉兵团且战且退到徐州集中等情况。顾说完后，杜以惊奇的口气问：“为什么徐州附近我方主力不按‘徐蚌会战’计划及早撤退到蚌埠呢？”顾以为杜在质问他，很生气地说：“你讲得好，时间来不及啊！李延年兵团未撤回来，共军就发动攻势了。”杜感到不好再问下去了，便转了话题。谈话中，顾一再委婉地劝杜参加次日总统官邸汇报后，就到徐州指挥。杜答了句“明天再说”，便回中山北路办事处了。
杜聿明了解以上情况后，不禁心烦意乱，一阵悲凉涌上心头。
在他去东北前，按照他的想法，以四大兵团主力，进军山东，向我华东野战军出击，应该是胜算在握的，不料黄百韬第7兵团很快被围，徐州前途未卜，使得他大吃一惊。他想，蒋氏决定将主力转移到蚌埠附近决战的方案，为什么至今还未执行？这样，“徐蚌会战”计划实际上已成泡影。眼看大势已去，一种恐惧感直袭杜聿明的心头，使他觉得徐州战场好像一个“刑场”，到了那里，自己不是被打死，就是被俘。本想称病去住医院，既怕失信于蒋氏，又怕别人笑他胆怯避战。可又想到，徐州已经形成未战先溃的局面，去了也不过是白白送死，还是不去为好。想来想去，也想不出一个脱身的妙计，只是希望自己的老婆今晚就能从上海赶到南京，明天让她出来打掩护，说自己腰腿疼下不了床，不能去徐州。
杜聿明一到办事处，就问他的弟弟杜子丰：“秀清什么时候到？”子丰说：“三嫂说她不来了。”杜聿明既失望又难过，呆坐在沙发上一言不发。子丰又说：“听说张治中先生来南京，同邵力子先生主张和共产党和谈，你明天去见见张先生探探情况。”杜聿明似乎看到了一线希望，忙说：“好，你打电话约好时间后我去。”
10日，杜聿明上午会见了国防部长何应钦，谈了东北蒋军覆灭完全是蒋氏一意孤行的结果。何应钦对此也慨叹不已，但仍劝杜聿明到徐州指挥，并表示支持杜聿明的作战主张。杜聿明碍于何应钦曾是他早年黄埔军校总教官，且一直与他相交的私人情面，便不再推托，只请何应钦拨他一辆新吉普车，以供战场上指挥之用。何应钦马上慷慨应允，竟将他的座车送给了杜聿明。
午后，杜聿明会见了张治中将军，陈述了东北国民党惨败的经过，徐州也十分混乱，不能再战。张治中也认为不应再战。杜聿明问张治中：“听说都是老师（张治中曾任黄埔军校军官团团长）和邵先生主张和谈，不知有无眉目？”张治中说：“我和邵先生对蒋谈过这个问题，分析了各方面的情况，认为到了和谈的时候了。但是蒋说，那么就是该我下野了。我们一看出现这种情况，无法再谈下去了。”杜聿明说：“既不能战，又不欲和，怎么办呢？”张治中没好气地说：“他要打呀！”杜聿明的希望又落了空，与张治中怏怏而别。
一路上，杜聿明心里翻来覆去的就只有这一个念头：徐州战场局势的变化为什么会如此之快。
面对危局，杜聿明一再推托，实在不想接这个烂摊子，但国民党统帅部和蒋介石、何应钦等人坚决不允，他们将全部希望都寄托在了杜聿明身上，希望他能力挽狂澜。最后杜聿明只得无可奈何地踏上了徐州之行。
大敌当前，一向“忠实可靠”的徐州“剿总”主帅猪将军刘峙这次却表现出了少有的不听话，为了巩固徐州，他不仅没有按照国民党国防部的作战方针做，反而向蒋介石发电说：“徐州以西的共军，力量还很强，他们的作战企图不过是为了牵制邱兵团，策应其东兵团作战，我们应该采取攻势防御，先巩固徐州，以有力部队行有限目标之机动攻击，策应黄百韬兵团作战，再争取时间，集结兵力，击破一面之共军。”但他马上就遭到了蒋介石的训斥：所呈之作战方针太过消极，务必按国防部所示的方针，集中全力迅速击破运河以西的“共军”，以免7兵团先被击破。
其实刘峙此人，人们只见其庸不见其智。他的庸在于只顾眼前，不顾大局，让他守在哪里就把兵死死地抓住不往远处放。他的智则在于善于内部斗争，在官场中进退自如，谁也拿他没办法。
刘峙很善于扬长避短，善于以缓制急，以慢制快，以愚制智，看似含混不清，其实你条理再清楚在他面前都说不清楚。你找他要人要枪，他装糊涂；你找他交涉，一个电话起码半小时才能跟你说完，直到把你的正当理由统统淹没在废话里面。他只要不想办的事，就会在工作程序上作文章，先后颠倒，主次不分，直到搞乱了为止，任谁也插不上手。你如果指责他，他不在乎，而且还虚心接受：“我这人嘛，你老兄是知道的了，哪里有不周的地方尽管指出，我是知错必改，知错必改……”他那里笑声朗朗，让你一点招也没有。他从不发脾气，过后还是依然故我。
杜聿明心情沉重地来到了徐州，立刻就着手筹划东援解救黄百韬的计划。刘峙兴冲冲地接来了杜聿明，一见到他，就向他通报了当前的战况。杜聿明只好安慰刘峙说：“刘老师，请你放心，我一定协助你将黄百韬的7兵团救出来。”刘峙回答说：“光亭，你来了我就放心了。”杜聿明毕业于黄埔军校，刘峙曾经在黄埔军校当过教官，故杜聿明称其为老师。
刘峙一直和白崇禧难以相互协调，因此他在人前说过和杜聿明一定能很好配合的话。当杜聿明听了黄百韬兵团被困，但主力尚存的消息，心里踏实了不少。
12日，杜聿明以第13兵团的第8军、第2兵团的第5军、第57军，共三个军向东发动进攻，由于我解放军的顽强阻击，几乎没有什么效果。
蒋介石对黄百韬兵团的处境十分关心，几乎达到无暇他顾的程度。
15日，顾祝同又和郭汝瑰奉蒋介石之命飞往徐州，督促杜聿明东进，以解黄百韬之围。顾祝同和郭汝瑰来到徐州，立即召见了杜聿明和刘峙，向他们传达了蒋介石的命令。杜聿明却不慌不忙地对顾、郭等人说出一番话来：“目前徐州方面的作战我有上、中、下三策。上策是保住徐州，并救出第7兵团；中策是牺牲第7兵团，保住徐州；下策是第7兵团救不出来，徐州也保不住。”其实他是故意绕了个圈子，东进解救黄百韬兵团是下策才是他想说的话，他的所谓上策实际也没有，不过是提出来做陪衬，反对向东进攻而已。
刘峙也是一味叫苦，他说要解救出黄百韬兵团，除非尽徐州全力。对此，顾祝同和郭汝瑰表示赞同，但杜聿明却沉思不语。他心里十分清楚，真按照这个意见行事，很有可能他的上策就会变为下策，既没保住徐州，也没救出黄百韬兵团。连日来的劳累，使杜聿明显得十分疲惫，眼睛里面布满了血丝，情绪也非常低落。
迫于南京国防部的压力，杜聿明只好下令让邱清泉、李弥、孙元良兵团全力以赴大举向我军阵地发动进攻。
11月12日，我华东野战军5个纵队（第4、第6、第8、第9、第13纵队）组成突击集团，开始围攻碾庄圩地区的黄百韬兵团。王建安、谭震林指挥第7、第10、第11纵队由候集、林佟山至大许家地区进行正面防御，以第2、第12纵队、鲁中南纵队和中原野战军等部队，由韦国清、吉洛指挥，逼近徐州东南，侧击东援的邱清泉、李弥兵团；第1纵队位于单集地区为预备队。
就在黄百韬兵团碾庄圩之时，粟裕率华东野战军数十万将士，渡过运河，紧追而来。