1948年的12月12日，中野在華野的配合下，已經將黃維兵團最后的殘余壓縮在雙堆集的一個狹小地區內，這個狹小地區，東西長不過3里，而?南北寬不過5里。

為了促使黃維投降，劉伯承、陳毅在這一天聯名發出了《促黃維立即投降書》，指出黃維面前的選擇只有放下武器，否則就是死路一條。

與此同時，設在邯鄲的人民廣播電臺把這個文告不厭其煩地從12日一直播到15日，但黃維仍然拒絕了這一提議。

就在這時，華野參謀長陳士榘奉命率華野三縱、十一縱和魯中南縱及部分炮兵，趕到硝煙彌漫的雙堆集，參與對黃維兵團的最后圍殲。

帶隊來到這里的華東野戰軍參謀長陳士榘，心中始終記得司令員陳毅叮囑他的話：

“打完了黃維兵團之后，華野不要戰利品，所有戰利品都留給中原野戰軍，特別是火炮”。

陳毅為什么要對陳士榘下達這個命令呢？

淮海戰役第一階段于11月22日勝利結束，黃百韜兵團被殲滅，解放軍迅速調整目標，準備迎接下一場硬仗。最初，中央曾考慮先打擊邱清泉兵團，隨后奪取徐州。但在?11月19日上午，中央致電華東野戰軍首長，指示他們準備打擊黃維兵團。中央明確指出，華野部隊應在殲滅黃維兵團后再對付邱清泉和李彌兵團。

中央軍委的這一決策并非隨意作出，而是經過對戰場形勢的全面分析。

幾乎同一時間，11月19日晚，總前委也致電中央，提出了具體建議。他們建議華野主力一部分協同中原野戰軍殲滅黃維兵團，另一部分部署在徐州以南地區，負責鉗制徐州方向的敵軍，確保攻擊黃維兵團時側翼安全。中央收到建議后表示同意，于是第二階段作戰方案正式確定：

首要目標鎖定黃維兵團。

黃維兵團隸屬蔣介石嫡系，下轄第十軍、第十四軍、第十八軍、第八十五軍以及第四快速縱隊，總兵力達12萬余人。其中，第十八軍尤為突出。這支部隊的前身是整編第十一師，被蔣介石視為“五大主力”之一，兵員充足，裝備先進，戰斗經驗豐富。

面對這樣一支力量，我軍將其視為一根“硬骨頭”，決心集中力量將其擊破。

11月23日，戰役第二階段正式展開。

黃維兵團奉命向宿縣發起進攻，試圖突破解放軍的防線。上午，黃維指揮部隊向宿縣推進，解放軍則與之展開激烈交戰。戰斗中，我軍并未全力死守，而是經過一番抵抗后向北撤退。這一舉動并非敗退，而是有意誘敵深入。

黃維察覺到我軍的動向，卻未完全識破其意圖，繼續指揮部隊追擊。

戰至11月24日上午，黃維發現情況不對。他的部隊深入我軍防線后，側翼和后方逐漸暴露，補給線也變得脆弱。黃維急忙下令部隊撤退，試圖脫離險境。但?解放軍早已等待這一刻。11月24日，我軍趁黃維兵團回撤之際全線出擊，迅速切斷其退路。

到11月25日清晨，黃維兵團被我軍包圍在宿縣西南的雙堆集一帶，12萬余人陷入重圍。

雙堆集地勢平坦，周圍村莊稀疏，黃維兵團被圍后難以依托地形固守。我軍原計劃用幾天時間殲滅這支部隊，但黃維兵團展現出頑強的抵抗能力。他們依托臨時工事，利用火炮和坦克組織防御，使我軍初期的進攻進展緩慢。

面對這一情況，我軍指揮層決定調整部署，準備投入更多力量。

黃維兵團被困雙堆集后，蔣介石迅速做出反應。他命令邱清泉兵團和孫元良兵團從徐州方向南下，同時命令李延年兵團和劉汝明兵團從南向北推進，實施南北對進，試圖夾擊中原野戰軍，解救黃維兵團。

而?面對這一局面，華東野戰軍的部隊迅速分成三部分，應對多線作戰的挑戰。

第一部分由第七縱隊、第十縱隊、第十一縱隊以及特種兵縱隊組成。

這些部隊與中原野戰軍并肩作戰，直接參與圍殲黃維兵團。

第二部分由第二縱隊、第六縱隊、第十三縱隊組成，部署在南線，負責阻擊李延年兵團和劉汝明兵團的北上行動。

第三部分包括第四縱隊、第一縱隊、第三縱隊、第八縱隊、第九縱隊、第十二縱隊、兩廣縱隊、渤海縱隊以及魯中南縱隊，部署在北線，負責阻擊邱清泉兵團、李彌兵團和孫元良兵團的南援，同時準備應對徐州敵軍的突圍。

11月26日拂曉，邱清泉兵團和孫元良兵團在飛機、大炮和坦克的掩護下，沿徐蚌鐵路線向宿縣方向進攻。上午，第四縱隊的一個師在褚蘭地區與敵軍遭遇。二十八團第二營首先與敵軍交火。敵軍步兵在八輛坦克的支援下向二營陣地猛沖。二營指戰員依托村莊外的土墻進行防御。

他們等待敵軍靠近后，集中火力開火，手榴彈在敵群中連續爆炸。敵軍未料到如此強烈的抵抗，丟下數十具尸體后被迫撤退。

下午，敵軍調整部署，發動第二次進攻。他們加強炮火轟擊，試圖壓制二營陣地。二營戰士隱蔽在外壕中，待敵軍炮火向前延伸后迅速起身還擊。反坦克組的戰士跳出工事，將集束手榴彈和炸藥包投向敵軍坦克。一輛坦克被炸毀，其余敵軍在二營的頑強抗擊下再次退卻。

與此同時，北線其他部隊也多次擊退敵軍進攻，牢牢守住陣地。南線第二縱隊、第六縱隊、第十三縱隊同樣成功阻擊李延年兵團和劉汝明兵團，保障了雙堆集主戰場的安全。

11月28日，蔣介石眼見黃維兵團處境危急，決定放棄徐州，將部隊撤至蚌埠附近重組。他命令徐州“剿總”副司令杜聿明率領邱清泉兵團、李彌兵團、孫元良兵團南下至阜陽地區，攻擊中原野戰軍的側翼。

同時，他命令“剿總”司令劉峙乘飛機前往蚌埠，組織李延年兵團和劉汝明兵團北進，與杜聿明會合，共同解救黃維兵團。此外，蔣介石命令宋希濂兵團從浦口北上趕往蚌埠參戰，并派自己的兒子蔣緯國前往蚌埠，協助劉峙指揮作戰。

11月30日上午，杜聿明遵照蔣介石的命令，率領邱清泉兵團、李彌兵團、孫元良兵團以及徐州地方黨政機關共30余萬人撤離徐州，向西南方向轉移。撤退隊伍龐大而混亂，車輛、輜重擠滿道路。解放軍迅速調整部署，原先負責阻擊的第四縱隊、第一縱隊、第三縱隊等部隊立即轉為追擊。他們全力追趕杜聿明集團，試圖將其圍殲，不讓敵軍逃脫。

此時，解放軍面臨三線作戰的巨大壓力。

雙堆集圍殲黃維兵團、北線追擊杜聿明集團、南線阻擊李延年與劉汝明兵團，每一線的任務都至關重要。敵軍若有一線突圍或會合，戰局將變得復雜。

更嚴峻的是，我軍所有可用兵力已全部投入，包括附近的地方武裝，統帥部手中再無機動部隊。指揮層只能依靠精準的情報和靈活的兵力調度，確保有限的力量發揮最大效能。

面對多線作戰的困境，華東野戰軍司令員粟裕果斷調整策略。

12月10日早晨，粟裕致電劉伯承、陳毅、鄧小平并報中央，建議從華野部隊中抽調更多縱隊加入雙堆集戰斗，集中力量先解決黃維兵團。

他提出，殲滅黃維兵團后，中野負責阻擊李延年、劉汝明、宋希濂兵團，華野則全力對付杜聿明集團。這一建議得到中央和總前委的批準。

隨后，華野增調第三縱隊、11縱隊，魯中南縱隊以及部分炮兵加入雙堆集作戰，這支部隊，由?參謀長陳士榘?帶領，到了這個時候，我軍攻打黃維兵團的總兵力達到20萬人，而黃維兵團僅剩12萬人，雙方力量對比懸殊。

12月13日，總前委決定調整部署，將陳士榘換下王近山，指派華野三縱、十一縱投入南集團，由陳士榘指揮，擔任最后總攻的主要任務。東西兩個集團配合，直攻雙堆集中心陣地，力圖全殲黃維兵團。

隨著信號彈劃破傍晚的天空，炮聲震天撼地。經過兩天的激戰，三個集團將黃維兵團層層圍剿，敵人的指揮機關完全暴露在解放軍的攻擊之下。

12月15日下午5時，各集團的攻擊部隊適時發起最后攻擊。南集團在陳士榘的指揮下，銳不可當，連克敵陣，迅速突入敵人的雙堆集中心工事。東、西兩集團穿過嚴密的火網和嗆人的煙霧，越過敵人設下的塹壕、地堡群組成的陣地，以及用汽車筑成的防線，向南集團匯合。

三股力量很快匯合并摧毀了黃維兵團的指揮中心。無數蓬頭垢面、衣衫襤褸的敵人從冒著煙的地堡里爬出來，從深深的地洞里鉆出來，紛紛舉手投降。

至此，淮海戰役第二階段勝利結束。

在這場戰役結束之后，我軍繳獲500多輛機動車輛和其他機器所需的燃料，更重要的是，還有100多門山野炮、1,000多門小口徑炮、300余挺重機槍、2,000余挺機槍、2,000多支沖鋒槍、幾萬支步槍。

這些戰利品，華東野戰軍全部都不拿，都給了中原野戰軍，陳士榘執行了陳毅的命令。

之所以要這么做，是因為在中原野戰軍南下的過程中，他們丟掉了大量的輜重武器，如果這一次不是因為他們失去了大量的火炮，也不需要華東野戰軍派出增援部隊，中原野戰軍在整個中原的戰略配合，讓整個解放戰爭加快了勝利的進度，所以把這些戰利品給他們，是最合適不過的。

除此之外，淮海戰役第二階段的作戰環境異常復雜。

解放軍同時在三條戰線上作戰，每一線都不能有絲毫閃失。

劉伯承曾生動形容這一階段的任務：我軍既要吃掉黃維兵團，又要夾住杜聿明集團，還要看住李延年與劉汝明兵團。三個方向都必須取勝，任何失誤都可能導致全局被動。

所以，中原野戰軍的付出也非常地大，也是在雙堆集戰役結束之后，中原野戰軍獲得了巨大的補充，實力獲得了恢復之后，緊接著參與了隨后的渡江戰役，并且為之后的西南剿匪戰斗，打下了基礎。