天亮以後，黃維再次集中了所有炮火，對大王莊進行了長達53分鍾的轟擊，中野和華野兩支兄弟部隊傷亡嚴重。
8時許，黃維令第18軍另外兩個精銳團分作3路，在7輛坦克和4架飛機的掩護下，從東、北兩麵突入大王莊，與解放軍逐溝逐堡爭奪。好一場惡戰啊！蔣軍的屍體堆了一層又一層。解放軍被迫退守村沿陣地，大王莊再度落入蔣軍之手。
11時，唐團長趁敵坦克撤走之機，指揮第46團主力和華野第59團、第60團1營由南向北，中野第46團1營由西向東發起反擊，激戰至13時，奪回了大王莊西南一帶陣地，與蔣軍形成對峙。
下午3時，黃維又以坦克和火焰噴射器為前鋒，發起了第13次衝鋒。解放軍因彈藥將盡，相繼退至村外沿堅守。
黃昏時分，王近山令張懷忠師長調第60團主力發起反擊，終將蔣軍擊退，重新恢複了大王莊陣地，把黃維的第二層皮撕開了一個大口子。
當晚，固守小王莊的蔣軍第85軍23師師長黃子華懼怕遭到118師“老虎團”同樣的下場，派人同華野第7縱隊聯係。20時，黃子華率師部和兩個團共3000餘人向華野第7縱隊投降。
防守李士樓及其東北的老虎團在打退了敵216師步、炮、坦、空數次聯合攻擊以後，團政委馬忠從俘虜口中得知，正麵之敵是位於雙堆集東麵約2華裏的大土堡以南集團工事守敵第85軍216師兩個連。黃子華率23師投降後，216師這兩個連就處於中野老虎團的直接攻擊之下，因此十分驚恐。根據這一情況，馬忠於11日淩晨3時，派出兩名聯絡人員進入蔣軍陣地勸降。蔣軍見大勢已去，遂攜械向老虎團投降。隨後，馬忠奉命將陣地移交給華野第6縱隊，率部撤出戰鬥，進行休整。
11日夜，老虎團奉命攻擊李店子。這是老虎團在圍殲黃維兵團的戰鬥中第3次拉上去戰鬥了。李店子位於小馬莊東南麵，屏蔽著黃維的兵團部，以及由幾百輛汽車組成的雙堆集核心陣地。如果李店子失守，不光黃維的兵團部和核心陣地會直接受到解放軍的攻擊，就連他的坦克團、榴炮營、野炮團、化學炮營和臨時機場，也將全部暴露在解放軍的攻擊之下。黃維對此點的重要性十分清楚，嚴令吳紹周率第85軍僅有的殘破不全的兩個團，攻擊李店子東側老虎團陣地，以先發製人，控製李店子地區，並趁機突圍。
12日8時，太陽鑽出了雲層，天邊傳來了飛機引擎的轟鳴聲。頃刻間，6架B-29式中型轟炸機從雲縫裏鑽出來，在李店子東側盤旋了一圈，帶著刺耳的尖利嘯聲俯衝下來，每隔50米就扔下一顆重磅炸彈。頓時，爆炸聲接連不斷，衝天的煙柱林立，煙焰遮天蔽日；狂濤般的氣浪擊得人搖搖晃晃，硝煙嗆得人咳嗽不止，惡心作嘔。擔架隊和醫護隊冒著敵機的狂轟濫炸，將一批又一批傷員抬下去。老虎團還沒有構築好的工事，被敵機炸得七零八落。轟炸一停，吳紹周便令配屬給他的榴彈炮、野炮、山炮和化學炮又一齊朝老虎團陣地鋪天蓋地打來，欲將每一個生命徹底毀滅。蔣軍以每發炮彈20平方米的覆蓋麵，用了長達40分鍾的時間，急襲著這片開闊地，幾乎每一寸土地都被炮彈翻犂過了，隨便抓一把泥土也能找到十幾塊彈片，工事已被全部摧毀。
蔣軍炮火剛一延伸，吳紹周便令5輛坦克開路，掩護著兩個步兵團，企圖從老虎團陣地衝出去。5個鋼鐵怪物在前沿50米處忽然停了下來，排成一線，實施抵近射擊，摧毀解放軍殘存的工事。步兵在坦克掩護下，拚命地搶築野戰工事，企圖占領一尺鞏固一尺。
老虎團在蔣軍飛機、重炮和坦克炮的輪番轟擊下，來不及將進攻部署調整為防禦部署，重武器也沒有來得及進入陣地，加之前沿兵力過大，因此傷亡嚴重。
張老四和戰士們從防炮洞裏鑽出來，就地與蔣軍展開槍戰。蔣軍坦克咆哮著衝過來，張老四急令爆破，可是昨夜埋的炸藥大多受潮，有的被蔣軍炮火引爆，戰士們一個也沒拉響。有3輛坦克在防坦克壕邊打轉，蔣軍士兵不顧傷亡，很快用土填平了壕溝。蔣軍坦克衝進先鋒連和第2連陣地，反複碾壓著交通壕，不少指戰員犧牲在履帶下。趙興來率先鋒連幸存的60餘人插到坦克後麵，阻擊蔣軍步兵。蔣軍不顧傷亡，依托剛築好的野戰工事，接連向1營陣地發起猛攻，不到1個小時，便在先鋒連與第2連的結合部撕開了100多米寬的口子，並與解放軍在交通壕裏拚起了刺刀，逐段爭奪前沿陣地。趙興來接連挑死3個蔣軍，身上已兩處負傷，渾身是血。他剛從敵屍上拔出刺刀，5個蔣軍就氣勢洶洶地圍上來。趙興來怒吼著左刺右擋，上劈下挑，刺倒一個蔣軍。敵人又湧上來了，渾身是傷的趙興來，丟了挑彎刺刀的槍，抽出僅有的一顆手榴彈，咬斷導火索，死死抱住一個蔣軍，在爆炸聲中與敵人同歸於盡了！