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23日會議一結束，按照蔣介石的命令，劉峙和杜聿明立即返回徐州進行部署。

當飛機經過第十二兵團上空時，杜聿明打電話給黃維，還沒等杜聿明開口說話，黃維就搶先抱怨道：“在這邊阻擊我們的共軍非常難纏，這樣硬沖硬打根本不是辦法，應想別的策略。”杜聿明安慰他說：“老頭子今天已經制定了總體計劃，馬上就會給你部下達指令，你遵照命令執行就是了。”

杜聿明和劉峙回到徐州，立即著手部署李彌第十三兵團守衛徐州，邱清泉第二兵團和孫元良第十六兵團做好沿津浦路兩側向宿縣方向進攻的準備，爭取與北上的李延年第六兵團、黃維第十二兵團會師，打通津浦路。布防在鐵路東西兩側的第二兵團和第十六兵團當天接到命令後，就並肩向宿縣方向發動攻擊，趁解放軍不備一舉攻占了筆架山。

此時，對解放軍方面來說，面臨著兩種選擇：是將重點放在追擊殲滅邱清泉、李彌兵團還是對付黃維、李延年兵團？轉機出現在24日，接到了南京“孤雁”的情報——“蔣準備三路會師，打通徐蚌”，同日又接到徐州“黃蜂”傳出的情報——“十三兵團守徐，二、十六兵團攻宿縣”。摸清國民黨軍隊動向後，淮海戰役總前委立即調整部署，調派華野幾個縱隊到達指定地點，為中原野戰軍的側翼提供安全保障；同時，命令華野另外幾個縱隊密切監視徐州近郊邱清泉、李彌、孫元良兵團，堅決阻其南竄，以保障南線戰場解放軍行動的順利開展。

至此，國共雙方高層都清晰地制定出淮海大戰第二階段的戰鬥任務。

蔣介石為顯示收復宿縣、消滅對手的決心，25日特意請來美方記者團到前線觀戰。在空軍、炮兵、步兵戰車和坦克的協同配合下，國民黨第二和第十六兵團集中火力發動進攻。一時間戰場上火光沖天，炮聲隆隆，兩兵團企圖快速推進，迅速奪回宿縣。但是，解放軍早就做好了準備，在武器火力相對弱勢的情況下進行了頑強的抵抗，戰士們的彈藥打完了，就沖上去與敵人進行肉搏戰。近距離混戰的結果是國民黨飛機大炮忌憚誤傷自己部隊不敢實施轟炸，失去了用武之地。當天在美記者觀察團的見證下，十六兵團僅攻占了紗帽山、孤山集和白虎山，第二兵團僅僅前進五華裏，國民黨軍收效甚微。

一連幾日，在解放軍的頑強阻擊下，國民黨部隊屢戰屢挫，進展緩慢。27日，國民黨第二和第十六兵團意識到強攻不是辦法，便提出加大空中轟炸和火炮轟擊力度，給對方以致命打擊，待削弱對方戰鬥力後再進攻。杜聿明雖然贊同這種觀點，但徐州“剿總”的軍火儲備極為有限，後方補給又不暢，經過前幾天的轟炸，庫存彈藥已基本上消耗殆盡。此時的杜聿明急得在指揮部內來回踱步，頭疼萬分，他始終不明白，為什麽自己的部隊有飛機大炮坦克的協助，武器裝備明顯優於解放軍，推進速度卻是如此之慢？高高在上的杜聿明不知道的是，自己的士兵在飛機和火炮轟擊之後，一到沖鋒占領解放軍陣地時，就亂作一團。如果沒有督戰隊的鳴槍警告，誰都不願意向前沖。杜聿明更不知道的是，他的部隊彈藥運輸困難，而數以百萬計的支前民工不分晝夜地在為解放軍運糧運彈……

就在杜聿明為進攻不力傷透腦筋的時候，蔣介石電召其28日速回南京。

蔣介石和國防部在南京緊張地排兵布陣之時，遠在西柏坡的中央軍委和毛澤東也在時刻關注著淮海戰役的進展。

中央軍委在匯集多方情報的基礎上，經過慎重研究，認為在殲滅黃百韜兵團之後如果再拿下黃維兵團，將對整個戰役起到承前啟後的作用，對解放整個淮海地區意義重大，可謂上上之策。圍殲黃維十二兵團對中野來說是個相當艱巨的任務，中野當時約有十二萬人，雖然與黃維十二兵團在兵力旗鼓相當，但是在武器裝備上卻相差甚遠。十二兵團是蔣介石嫡系兵團之一，其中的十八軍更是蔣軍“五大主力”之一。與黃維十二兵團裝備精良，飛機、火炮、坦克、戰車樣樣俱全且大都是美械相比，中野裝備較差，尤其炮兵火力較弱。

中野部隊與十二兵團的真正接觸，開始於蒙城。針對火力強大、勢頭正勁的黃維，在作戰指揮上，中野采取避其鋒芒、拖其入甕的策略——首先將一部分兵力置於敵人的正面，邊打邊退，阻擊、遲滯和消耗敵人，主力則隱蔽於敵之側翼，待他們到達設伏區域後，從後方和翼側實施夾擊，出其不意，攻其不備，依據有利地形將其殲滅。

黃埔一期生黃維不是個酒囊飯袋，畢竟多年來熟讀兵書，深諳“暗度陳倉”之道。21日，當他的部隊來到淝河時，狡猾的黃維一面命令正面部隊強攻，一面派主力繞道從隱蔽處偷偷過河，然後殺了個回馬槍，從背後向中野楊勇一縱的司令部所在地板橋集進行攻擊，一縱兩面受敵，猝不及防，只好撤退。