民国三十七年（1948年）12月1日拂晓，奉命袭占徐州机场的华野第12纵队先头分队，突然发现原本戒备森严的机场已空无一人，反常的情况层层上报后，华野首长立即判断出一个惊人的事实：杜聿明跑了！
而就在前一天上午，杜聿明还在指挥邱清泉和李弥两个兵团的五个军向东南方向猛烈进攻，一副突破华野阻击线打通与黄维兵团联系的架势。就在解放军紧急调整兵力部署应对时，当天夜里，以佯攻为掩护的杜聿明一声令下，邱清泉第2兵团、李弥第13兵团、孙元良第16兵团共约30万人马，携带500公里所需油料和弹药，炸毁带不走的辎重一窝蜂撤出徐州，沿津浦路西侧向西南方向疯狂逃窜。
杜聿明准备放弃徐州的计划是在绝密状态下进行的，早在11月28日，他专程飞回南京面见蒋介石，在确认淮海战场将得不到任何援兵后，终于获准从徐州全面撤退，杜聿明还反复说明“要撤就不打，要打就不撤”的原则，并最终得到后者的首肯。
甚至在公开军事会议上杜聿明还在故意高喊坚守徐州，只为防备他心中默认的卧底，应该说保密工作还是做得很到家的，在那个国军高层四面漏风的年代，算一波比较神的操作。
当时淮海战场上我军的态势是这样的，中原野战军主力和华野一部在双堆集包围了黄维第12兵团，但苦于兵力火力不占绝对优势，暂时没有力量一举歼灭之；华野的三个纵队正在阻击李延年、刘汝明两兵团北上增援黄维；徐州外围仅有七个纵队在监视杜聿明集团，并且由于在刚刚歼灭黄百韬兵团的战斗中伤亡较大，正在进行休整补充。
同时，华野司令部对内线情报关于杜聿明可能的南逃路线也有不同看法，粟司令员判断敌人是半机械化部队，沿津浦路西侧的公路撤退的可能性较大；而情报显示徐州之敌的南撤路线是水网密布的两淮地区，这样的分歧使华野排兵布阵一时也颇感为难，而就在我军稍稍犹豫间，敌人却突然跑了。
怎么办？追呗，华野紧急调动南线三个纵队拦截敌人，同时命令北线七个纵队和刚到战场的两广纵队全线追击，总共使用了十一个纵队的极限兵力；但问题是杜聿明先逃了一天，已经跑出去几十公里，我军战士全靠两条腿追击，能否及时赶上和包围装备汽车的敌人确实是未知数，如果让这30万敌人逃到淮河以南甚至长江以南，后果不堪设想，粟裕后来回忆说那是战争生涯中最紧张的一个时刻。
到12月3日上午，杜聿明的长官部已经到达孟集，坐飞机视察战场的刘峙则发现解放军正不顾打乱建制平行和超越追击，立即通知杜聿明万勿停留，就在这个当口，一架联络机飞来摇摇翅膀投下了通讯筒。
在左右的劝说和心疼陈诚发家老本的双重作用下，他又变卦了，飞机空投的亲笔信内容如下：“据空军报告，……大部向永城流窜，弟部本日仍向永城前进，如此行动，坐视黄兵团消灭，我们将要亡国亡种。望弟迅速令各兵团停止向永城前进，转向协同李延年兵团南北夹攻，以解黄维兵团之围”。
杜聿明仰天长叹：“完了，完了”，这等于他在南京特别强调的原则成了屁话，而亲笔信的措辞又如此严厉，他实在不敢独自承担这个责任，于是下午2点喊来三个兵团司令共商，他首先发言：“我们敢于负责就走，不敢负责就打，这是全军生死之地，存亡之道，不可不慎重”。
其他人看完命令都保持沉默，只有邱清泉因为有一个师陷在后面，狂妄地喊可以打，会议结论就这么做出了。当日杜聿明集团停止向西南的全速撤退，临时调整部署转向正南方向攻击前进，准备与黄维兵团会合。
然而已经晚了，至12月4日凌晨，华野各追击部队陆续赶到预定区域，完成了对敌三个兵团的合围，这30万人马再也爬不出来了。就这样，国民党军最精锐的40余万嫡系部队，被分割包围在相距只有几十公里的陈官庄和双堆集两地，最终被逐个歼灭，民国三十八年（1949年）1月10日，淮海战役胜利结束。