中原野戰軍按照中央軍委指示，仍集結在宿縣、蒙城、渦陽地區休整，進行戰鬥總結，抓緊補充兵員，感化俘虜，調整戰鬥組織，並擔任戰役總預備隊，隨時準備加入戰鬥殲敵。
1949年l月6日下午3時30分，華東野戰軍按預定部署，采取先殲包圍圈東部李彌第十三兵團，再殲西部邱清泉第二兵團的方針，對杜聿明集團發起猛烈攻擊。
突擊部隊像一把鋒利的鋼刀，從各個方向勇猛插入敵縱深。在兩小時內，即殲李彌兵團萬餘人，攻占13個村落據點。
7日，攻克李彌兵團司令部駐地青龍集等20餘處據點，殲滅李彌兵團主力，以及邱清泉兵團的第七十二軍大部。
李彌率殘部逃向邱兵團駐地。解放軍的強大攻勢，迫使杜聿明收縮兵力調整部署，妄圖伺機突圍。
8日，華東野戰軍繼續緊縮包圍圈。
9日，國民黨軍在20餘架飛機掩護下施放毒氣，拚命反撲，企圖奪路向西突圍，被解放軍擊退。黃昏，攻擊部隊乘勝繼續以堅決的動作，迅速插入國民黨軍縱深及其中心陣地，使敵人來不及重新調整部署，大批敵人或被俘，或逃命，把敵人完全打亂了。殘敵失去指揮，陷入混亂狀態，紛紛投降。國民黨“王牌”第五軍四十五師師長率2個團官兵，第八軍四十二師副師長和參謀長率3個團官兵，第九軍軍部率第三師殘部，第七十二軍軍部率1個團，第七十軍三十二師師部率1個野炮營（帶12門野炮，3門美式山炮）及1個輜重營，以及第十二軍一一二師三三五團團長率全團官兵等向解放軍投誠。敵6輛坦克突出重圍向西逃竄，被解放軍騎兵團追獲。
10日，解放軍打下杜聿明指揮部與邱、李兩兵團司令部所在地陳莊、黃莊、陳官莊及數十個據點。激戰到10日下午4時，解放軍摧毀了敵人成千上萬個地堡、散兵坑及蛛網式的壕溝，攻克90多個村鎮據點。至此，全殲杜聿明集團。
就在國民黨土崩瓦解的時候，杜聿明同邱清泉於8日黃昏前後逃到陳莊第五軍司令部，指揮部及戰車等部隊在陳莊以西集結，幻想在空軍掩護下突圍。
但是一到陳莊後，解放軍的炮彈即跟蹤追來。杜聿明躲到掩蔽部，這時，李彌、邱清泉、熊笑三等又來要求夜間突圍，杜聿明仍主張照蔣介石的指示，10日上午突圍。
大家一致認為白晝突圍無希望。杜聿明說：“如果你要走的話，你們先走，我一個人在這裏守到底，以免耽誤了大家。”一直爭吵到晚10時左右，熊笑三有些憤憤不平地出去了。一時四周機關槍、大炮、手榴彈之聲大作，熊跑回來對杜聿明說：“已經打到司令部來了，要下決心。”
接著他撕了一把白布條拿在手中。杜聿明聽到槍聲炮聲隻是一邊響，這是熊笑三在搞鬼，就說：“這是你們部隊自己打的，你出去看看為什麼這樣？”
熊不肯去，邱清泉似乎見杜聿明看破了詭計，就說“：笑三去看看吧！”邱、熊出去不久，槍炮聲停了，他們又轉回來，勸杜聿明必須當晚突圍。
杜聿明看看大家說：“既然都是這樣主張，隻有分頭突圍好了。”李彌、邱清泉、熊笑三想同杜聿明一道走。杜聿明說：“這不是讓敵人一網打盡嗎？我們就這樣走，如何對得起部下？趕快通知他們自找出路。”
邱清泉即與各軍打電話，熊笑三已溜掉，李彌還在等著。杜聿明說：“丙仁兄（李彌的字）也通知一下各軍好了。”李彌出去又回來說：“第五軍警戒兵說，誰也不讓走。”杜聿明很生氣地說：“哪裏會有這回事！”李彌這才去了。