然而，淮海戰役的具體作戰方案出自國防部，製定者為作戰廳廳長郭汝瑰。孰料郭汝瑰正是共產黨的情報人員，不但部署對中共有利，而且方案尚未下達到前線的國民黨部隊，就被郭汝瑰呈報給共軍的指揮部！
交戰甫始時，馮治安、劉汝明兵團有一軍發生局部叛變，部隊被調至蚌端口，顯示戰局相當不利。
十一月初，父親去徐州視察，發現軍中潛伏共產黨的情報人員，鼓動官兵陣前投誠。父親因職權所限，對監察、保防工作不能防患未然，為此曾受到統帥嚴厲責備。為了亡羊補牢，隻有親赴前線，向異動軍隊進行調查，並勸阻及說服。十一月十六日，父親和政工局第二處處長常健及參謀科科長數人，由南京飛到徐州，在前線的政治作戰指揮所組設政工局，配合“剿匪”總司令部指導政治作戰。當時徐州外圍戰事逐漸激烈，父親曾率政工局同仁，到蚌埠考察共軍的心理作戰。他們在那裏住了五天，由駐軍政工同地方政黨人員共同努力，很快地恢複秩序。父親和劉汝明軍長住在一起，並曾同乘鐵甲車巡視前線，雖然共軍已截斷蚌埠、徐州間的鐵路交通，但蚌埠的民心士氣仍很振奮，防線也很堅固。
這時，徐州大軍雲集，攻擊力很強，防禦工事堅固。國民黨中央黨部及民眾組織了龐大的勞軍團體到前線慰勞將士。
十一月初，黃百韜第七兵團奉命由連雲港附近的海州，向西撤退至徐州附近的津浦鐵路一帶，遭受共軍側擊，同陳毅部隊主力開始在徐海之間發生大戰。黃百韜兵團渡過大運河時更遭受到慘重損失，十二萬大軍僅殘餘七萬。十一月九日，第七兵團到達距離徐州不到五十公裏的碾莊圩、八義集一帶，惡戰苦鬥；十一月十一日，第七兵團被共軍全麵合圍。
十一月十九日晚，共軍全力攻擊碾莊圩，黃百韜親電南京統帥，要求救援。統帥一再嚴令劉峙迅速全力救援，不必顧慮徐州安全；同時，電令父親於十一月二十一日搭飛機到碾莊圩上空，和黃百韜用無線電話通話，告知援軍即將到達，希望黃百韜再苦守二十四小時。父親和黃百韜十分友好，抗戰時，在第三戰區司令長官部同事三年，黃百韜任參謀長，父親是政治部主任，深知他英勇、沉著，必能死守待援。父親遵照命令在十一月二十一日上午，在飛機上和黃百韜通話，轉告統帥對該兵團英勇作戰，深致嘉慰；同時告知後方軍民無限敬佩，希望他竭盡全力，繼續苦守二十四小時，明日，援軍定可前來解圍。黃百韜回話表示，感謝統帥關懷，他決心遵命苦守至十一月二十二日，不過形勢險惡，希望援軍盡快趕到。
這時，邱清泉第二兵團已攻抵大許家。依常理及軍事緊急情勢論，大許家距離碾莊圩僅十二公裏，邱清泉兵團戰車部隊要搶救黃百韜兵團實非難事。當晚，劉峙、杜聿明及參謀長、參謀處處長、作戰參謀等人，在兵棋作戰指揮室研究如何遵照最高統帥電令救援黃百韜，解救被圍困的第七兵團。父親當時也參加研討，並報告當天在飛機上透過無線電與黃百韜通話，黃百韜表示可再死守一天，但戰情緊迫，希援軍早至。經過詳細研商，決定由邱清泉負責指揮機動部隊，於次日向碾莊圩做拂曉攻擊，援救黃百韜兵團。
作戰命令下達後，決定在清晨四點拂曉之前，由杜聿明及父親同往大許家邱清泉兵團司令部督戰。過了午夜兩點，大家仍在指揮室等候各方情報，請劉峙上樓去休息小睡。這時，共軍劉伯承、陳賡的部隊在徐州南部發起攻擊，炮聲隆隆，震耳欲聾。到了淩晨三點多，劉峙又到指揮室來了，說睡不著，似乎受到炮聲震驚。三點四十五分，父親和杜聿明帶了幾個參謀衛士，正準備乘兩輛吉普車出發。臨行前，杜聿明向劉峙請示說：“老師，你看究竟救黃百韜要緊，還是守徐州要緊？請你指示。”
劉峙很快地說：“守徐州要緊！徐州如守不住，救了黃百韜，有什麼用！”
父親馬上說：“總統的命令是救黃百韜要緊，寧可徐州不守，也要救黃百韜！”大家沒再爭論，父親等人就上車離開徐州總部，不過二十分鍾，就到了大許家，邱清泉兵團的戰地指揮所。附近幾位軍長、師長都聚集在此，大家交換了前方戰況的意見。快到五點時，眾將領準備出發指揮拂曉攻擊，還特別強調，請杜聿明和父親放心，可先回徐州去聽作戰消息。
在他們上車前，邱清泉問杜聿明：“總司令對於守徐州和援救黃百韜，孰輕孰重，有什麼意見？”
杜聿明以劉峙的話答複他說：“他認為守徐州比救黃百韜要緊。”
父親急著再次插話說：“總統的命令是救黃百韜重要，寧可不守徐州，一定要救黃百韜！”隻可惜位低言微，父親的話未能生效。古言：“將在外，君令有所不受。”劉峙這幾句話便任黃百韜死了，而且徐州也沒能守住。當時邱清泉仍為前次曆險、奇軍成功救援黃百韜，黃百韜得獎賞，他反被統帥貶罰一事耿耿於懷，聽到劉峙“守徐州比救黃百韜重要”的意見，救黃百韜兵團的行動於是慢了下來。另一方麵，共軍早獲情報，加派軍隊半路攔擊，邱清泉兵團無法突破共軍的阻擊。黃百韜在十一月二十二日下午突圍不成，六點時自戕。邱清泉晚間聞訊，躑躅長歎：“費盡氣力一場空！”
徐州失守，四麵楚歌
徐州會戰到十一月下旬，由於黃百韜兵團的喪失，雖有黃維第十二兵團的增援，但緩不濟急，以致於徐州四麵被圍，補給困難。
當時各方仍指望國民黨部隊獲得勝利。國民黨中央執行委員會派張道藩，率領了一個規模龐大的慰勞團，帶了慰勞品及銀圓到徐州犒勞官兵，滿以為可以打個勝仗。
可是事與願違，從華中增援的黃維第十二兵團被包圍，部分軍隊被共產黨地下黨員率部倒戈，有被共軍合圍全殲的危險。國民黨部隊最高統帥部不得已，臨時改變戰略，令邱清泉、李彌、孫元良等三個兵團放棄徐州，向江南撤退。十一月二十八日，劉峙離開徐州，由杜聿明指揮三十萬徐州守軍向西南撤退。父親於十一月二十九日撤退前夕離開徐州，飛到南京。但隨他到前線的常處長以下十幾位同誌，以及他的參謀、衛士都未能實時離開。戰役失敗之後，或死或傷。父親每念及此，總感到惶愧萬分。
進行解救黃維的途中，杜聿明奉統帥命令，向東南出擊，邱清泉、李彌兵團也轉攻東南，結果都被中共華東野戰軍包圍。十二月六日，孫元良第十六兵團因協調錯誤，自行突圍，大部分被殲。同日，共軍對黃維兵團猛攻，至十二月十五日，生俘黃維，僅副司令胡璉突圍逃出。