灭国军34个师，邱清泉第二兵团、李弥第十三兵团之22个师被包围，解放军对合围的杜聿明暂缓攻击，向杜聿明发动政战宣传与劝降，消耗其心理，为最后围歼杜聿明最后准备，虽然杜聿明拒绝投降，但瓦解了国军官兵士气。

        合围圈中的国军粮弹两缺，虽有空投补给，但远不够用。12月19日，被围的国军曾谋划空军化武掩护下突围，亦无力执行。12月26日，徐蚌战场被围困于陈官庄之杜聿明、邱清泉、李弥，因连日大雪，飞机停止空投，接济断绝。12月28日，杜聿明问顾祝同增援徐州之兵力在哪里时，顾祝同回答说：「现在到受到牵制，哪里也调不出兵力。」

        这时，华北国军傅作义集团，已被分割包围于北平、天津、塘沽，歼灭杜聿明已不再影响华北战场之势态。

        1949年1月5日，第十六兵团司令孙元良自宿县突围抵汉口，所残馀千馀人，至驻店地区。

        1月6日，徐蚌会战第三阶段开始。

        下午4时起，华东野战军东、北、南3个突击集团同时对河南永城东北之青龙集、陈官庄地区被围之杜聿明集团发起总攻，在2小时内歼李弥第十三兵团万馀人，攻佔村落据点13个。

        解放军在看见招降无效，就发动猛烈总攻，乘国军疲弱无力，以大胆分割战术，全面突入，先摧毁外围据点，续入心阵地，国军死里求生，奋力拚斗。

        1月9日，消灭第十三兵团大，残撤往第二兵团防区，「虽然出动了救援的飞机，但没来得及」国军苦战到1月10日夜间，终于全线瓦解，结束战斗。

        经4日战斗，解放军全歼第二、十三两个兵团，俘徐州剿匪总司令副总司令兼前进指挥主任杜聿明。

        徐州剿匪总司令前进指挥副主任兼第二兵团司令官邱清泉阵亡。

        参与此役之高级将领，仅李弥、孙元良、熊笑三、高及人等倖获脱险，杜聿明及其以下军、师长多人均被俘。

        犠牲之重，堪称空前。

        是日，蒋介石日记写：「杜聿明、邱清泉二将领虽作战失败，但其始终听命，奋斗到底，实不愧为革命军人。」

        在战斗最激烈阶段，蒋曾下令使用毒气弹掩护杜聿明突围，并以甲种弹掩人耳目。杜聿明在《淮海战役始末》一文中回忆：「我想突围也无望，但限于蒋中正的命令，又有董明德来，不能不敷衍他一下」。

        于是即找第三长邓锡洸来商讨，拟定陆、空协同放毒突围的计划。董说：「黄兵团这次用了毒气弹，队被消灭后，共军即广播出来。放毒是违犯国际公法的，所以这次决定以空军放毒，掩护你们突围。规定毒气弹为「甲种弹」，其他弹为「乙种弹」，计划中只写甲种弹、乙种弹，而不写毒气弹。

        我（杜聿明）问董：「用的什么毒气？」