碾莊方向，蔣軍第7兵團部及第25軍軍部被譚震林部殲滅，譚部攻占了碾莊圩。黃伯韜殘部逃至第64軍軍部，繼續指揮第64軍和第5軍殘部負隅頑抗。空軍總司令王叔銘親自駕駛B-25轟炸機與國防部作戰廳長郭汝瑰飛往碾莊圩上空，看見碾莊圩已被解放軍占領，黃伯韜殘部被壓縮於一狹小地區。郭汝瑰搖搖頭，叫王叔銘改飛大許家上空，隻見邱清泉、李彌兩兵團前鋒進到大許家一線，距碾莊圩不過30華裏。
王叔銘指著下麵遍布彈坑的莊稼地道：“你們陸軍射擊不準確，極少命中共軍的戰壕，徒糜彈藥，而無效果。”
郭汝瑰解釋道：“他們沒有直接瞄準，實行破壞性的射擊，所以命中率極低。”
當時，郭汝瑰與王叔銘商定，先以空軍集中轟炸一條狹窄地區，然後以炮兵向解放軍縱深方向突擊，並向兩側席卷，救出黃伯韜殘部。如果正麵不能突破華東共軍陣地，則集中主力擊破二陣集、潘塘鎮方麵的共軍，然後向左包圍，以解決戰鬥。飛到徐州後，郭汝瑰向劉峙、杜聿明商談了以上部署。
劉峙道：“最好請總統親臨指揮，火速空運兩個軍增援。請總統下決心以全力東進，對徐州安全可置不問。”
周殷圩方向，劉伯承、陳毅鄧小平在馬燈下徹夜研究戰情。22時，參謀處長匆匆跑來報告道：“華野來電：一、······碾莊以東殘敵（64軍3個半團），還需兩晚才能全部解決。二、部隊旬日來均已全部參戰，傷亡不一，大致5000人以上為8、9縱，4000人以上為4、13縱，3000人以上為10、6、1縱······三、······我原擬在7兵團未解決，邱、李積極東援情況下，爭取分割包圍殲其一部（2至3個師），但目前已不可能。我們完全同意劉陳鄧指示，抽出4至5個縱隊必要時還可增加3個縱隊，協同中野殲擊黃維、李延年，並有如下意見：1、首先求得徹底殲滅黃維兵團為主······五、韋吉率2、6、11、13縱等縱均於今晚分途南進，於23日至25日全部進至大店集地區待命······”
在粟裕致電劉陳鄧前兩小時，軍委即電示粟陳張：“······中野主力決定打黃維。對李延年兵團須由你們負完全責任，中野無法派兵。”實際上，毛澤東已采納了總前委先殲黃維的建議。
11月21日6時許，蒙城方向吳紹周指揮第85軍向板橋集楊勇縱隊攻擊，激戰一天，毫無進展。黃維同時又令第14軍向陳再道縱隊鄧家等陣地攻擊，激戰5小時，仍無進展。此時，秦基偉縱隊亦在東坪集、桃源集地區配合陳賡縱隊從正麵阻擊黃維的進攻。
周殷圩總前委作戰室。劉陳鄧研究敵情至下午3時。他們考慮到黃維正麵進攻很寬，楊勇縱隊防禦陣地縱深薄弱，中野主力尚未趕到，而且渦河、淝河之間地區狹窄，不便於大軍作戰；遂決定在淝河、澮河之間殲滅黃維兵團。於是他們命令各縱主力於21日夜全線轉移到澮河北岸布置陣地，各縱隻以小部隊接敵，進行運動防禦，以求得消耗敵人，並吸引黃維前進，將其圍殲於南坪集以南地區。同時，他們要求華野韋國清、姬鵬飛能夠先率4至5個縱隊於23日夜進至宿縣、大店集之線，準備以3個縱隊擔任鉗製劉汝明、李延年兩兵團，以兩個縱隊參加圍殲黃維的戰鬥。
當日18時，粟裕、陳士榘、張震關於殲擊李延年兵團的部署，致電劉陳鄧：“按照軍委21日5時電令，決定以7個縱隊監視徐州近郊之邱、李、孫兵團，采取逐次削弱，堅決阻其南竄以保證中野殲滅黃維兵團，與南線我軍殲滅李延年兵團······”
11月22日，中野各縱隊繼續在淝河與澮河之間預設袋形陣地，準備誘殲黃維兵團。黃維則令所部渡過淝河，其先頭逼近陳賡縱隊南坪集陣地和第9縱隊陣地羅集、趙集一線，遭到解放軍的堅決阻擊。入夜，陳賡等部奉命撤至南坪集防禦。
當日夜，華野全殲黃伯韜兵團，佩戴“鏗字第一號”的兵團司令黃伯韜被擊斃，第64軍軍長劉鎮湘被俘。
關於黃伯韜的死，眾說紛紜。據僥幸逃脫的蔣軍第25軍副軍長楊廷宴所說，22日夜突圍以後，到天明逃至一家茅屋時，黃伯韜身邊隻剩下楊廷宴一人了。黃伯韜決意自殺，臨死前對楊廷宴道：“我為什麼那麼傻，要在新安鎮等候44軍兩天！我在新安鎮等兩天之久，為什麼不知道在運河上架設浮橋！李彌兵團既然以後要向東進攻救援，為什麼當初不在曹八集附近掩護我西撤？天哪！這三點我至死也不明白啊！”欲知後事如何且看下回分解。