同日6时，中共中央军委致中原局、豫皖苏分局并刘伯承、陈毅、邓小平、粟裕、陈士榘、张震电，指出：“徐蚌铁路已被我中原部队切断并控制，只待黄（百韬）孙（元良）两敌歼灭后，我军即可围困徐州，准备第二步歼灭邱清泉李弥两兵团，夺取徐州”。指令中原野战军第二、第六两纵队“务必于十四日，至迟于十五日，赶到太（和）、阜（阳）黄维的前头，由正面阻止黄维向亳（县）、涡（阳）、永（城）前进”。
同日9时，邱清泉、李弥两兵团开始向东攻击。
同日14时，与陈士榘、张震联名发出致韦国清、吉洛并报中共中央军委、刘伯承、陈毅、邓小平告谭震林、王建安电，指出：“杜聿明率邱李兵团东援，正与十纵激战中”，其先头部队正进犯大许家、曹八集，并企图由东南迂回。
“目前华野必须集中精力解决黄（百韬）兵团全部，尔后全力对付邱（清泉）李（弥）”。“如我已将黄匪主力歼灭后，即诱敌至曹八集以西地区，韦吉兵团应不失时机由西南向东北攻击，截断邱李兵团退路，求歼该敌于大许家、曹八集地区”。
同日酉时，发出致刘伯承、陈毅、邓小平、陈赓并报中共中央军委、华东局告谭震林、王建安、韦国清、吉洛电，报告：对黄百韬兵团之包围已紧缩到十里直径之范围。决定于今晚歼灭碾庄正西、西南、西北之敌第二十五军、第一百军之第六十三师、第四十四军，14至15日晚再围歼碾庄黄百韬兵团兵团部及第六十四军，以吸引邱清泉、李弥两兵团东援而歼灭之。尔后由第一、第四、第八、第九纵队和特种兵纵队之坦克部队组成一个强力兵团待机使用，或攻徐州，或协同中原野战军打黄维，或加强谭震林、王建安和韦国清、吉洛所部歼灭邱清泉、李弥。中共中央军委于11月14日23时复电指出：“希望粟裕同志照元酉（13日酉时）计划，集中力量首先解决黄匪二十五军、四十四军、一百军，留下黄之兵团部及六十四军，吸引邱李东进，然后以韦吉、谭王两集团向邱李东西合围，乘势猛击，歼其一部，构成徐州与邱李之间阻绝阵地。同时，士榘指挥各部歼灭黄匪余部。只要此着成功，整个形势即有利于我”。“在黄百韬全部被歼，邱李与徐州之联系已被确实切断，敌已无法打通之情况下，究竟先打邱李，后打徐州，还是先打徐州，后打邱李，值得考虑”。
同日23时，中共中央军委致刘伯承、陈毅、邓小平、粟裕、陈士榘、张震电，指示：“现邱清泉正在向东增援，请粟陈张酌量对黄百韬各军被歼情形，当黄部将近全歼之际，让邱清泉向东深入大许家、曹八集，以便将邱兵团包围，使其跑不掉，然后徐图歼灭之”。
同日晚，华东野战军部队开始总攻碾庄圩黄百韬兵团。
同日华野第二纵队在睢宁地区包围国民党军第一○七军，迫使该军军长孙良诚率军部和第二六○师投诚，随后又在中野第十一纵队配合下全歼该军第二六一师于潘塘地区。
11月14日4时，中共中央军委致粟裕、陈士榘、张震并告韦国清、吉洛、谭震林、王建安、刘伯承、陈毅、邓小平电，指出：“目前是继续歼灭邱（清泉）兵团的良机，望令正面阻击部队向东撤退，让邱匪深入。令韦吉兵团于本夜切断邱匪后路，完成对该匪之包围”。
同日9时，与陈士榘、张震发出致谭震林、王建安电，分析围歼黄百韬兵团进展不快的原因：（1）敌地堡、交通壕结合，不宜爆破，再加敌人连续反击。
（2）敌收缩一团，分割不易，必须逐庄攻击。（3）我指挥不一，动作不协同，炮火无统一指挥。提出由谭震林、王建安统一指挥歼黄部队或统一指挥打援部队两个方案，征求他们的意见。当天晚上，在土山镇召开有歼黄纵队首长参加的作战会议，主要议题是调整部署，改进战法，明确指挥关系，决定由谭震林、王建安统一指挥围歼黄百韬兵团的六个纵队作战。粟裕在讲话中指出，黄百韬兵团由运动之敌变为驻守之敌，我军的战法必须由运动战转为村落阵地攻坚战，用近迫作业的办法突破敌人的坚固防御阵地。要先打弱敌，后打强敌，攻其首脑，乱其部署，逐个争夺敌人的火力点和所占村庄。在逐点争夺中，要集中炮火，组织好步炮协同。11月15日13时，将会议结果上报中共中央军委。
同日10时，刘伯承、陈毅、邓小平致中共中央军委、粟裕、陈士榘、张震并邓子恢、李达电，分析黄维兵团动向，提出三个作战方案，认为“如敌出永城或宿县，我集中一、二、三、四、六、九纵及华野三、广纵共八个纵队歼击黄维，为上策”，“如华野一时尚难歼灭黄百韬主力，而我们又不能以四纵及华野三、广纵拉住邱、孙兵团，则只能以一、二、三、六、九纵五个纵队除留一部于宿县外，全部担任阻击黄维之任务，以待华野消灭黄兵团再定行动”。“我们一切须俟华野战况决定，请军委核示方针”。
同日10时30分，谭震林、王建安、李迎希致粟裕、陈士榘、张震并报中共中央军委、华东局并告韦国清、吉洛电，提出：“被围歼于碾庄之敌，因其工事已经做好，六十四、二十五两军较为顽强，我因渡运河，炮兵赶到过迟，估计尚需三个晚上时间才能最后解决，因此，放邱李两兵团深入大许家线，不宜过早”。
同日13时，发出致中共中央军委电，报告11月13日、14日战况。
同日华野部队攻克碾庄外围之彭庄、大兴庄、秦家楼、曹庄，歼敌第一百军大部及第六十四军、第二十五军各一部。
同日蒋介石派参谋总长顾祝同到徐州督战，严令邱清泉、李弥两兵团东进，解黄百韬兵团之围。刘峙、杜聿明令第二线部队第七十四军经潘塘迂回攻击大许家华野侧背。
同日22时，刘伯承、陈毅、邓小平致中共中央军委电，提出如果需要增加生力军歼灭邱清泉、李弥兵团，宜以中野第四纵队、华野第三、两广纵队，必要时加入中野第九纵队，归粟裕指挥，以保证徐东作战胜利。
11月15日签发歼灭黄百韬兵团攻击令。
同日发出电话令：苏北兵团率鲁中南、第二、第十一、第十二纵队，由双沟地区向徐州东南地区急进，切断邱清泉、李弥兵团退路；第三纵队由徐州以南向机场穿插，与苏北兵团取得联系，向机场及其以北地区攻击前进。
同日6时，中共中央军委同时复刘伯承、陈毅、邓小平14日10时电和谭震林、王建安、李迎希14日10时30分电，指出：“我们和你们在基本方针上是一致的，需待黄（百韬）兵团歼灭以后，依邱清泉、李弥、黄维三部的情况，才能决定作战方针”。“目前华野仍应争取于歼灭黄（百韬）兵团以后再打邱（清泉）李（弥），你们于攻克宿县以后，如果刘汝明部在固镇，则应争取再歼刘部”。
同日12时，发出致第三纵队司令员孙继先、政委丁秋生并报刘伯承、陈毅、邓小平、中共中央军委电，判断黄百韬兵团有突围可能，苏北兵团来不及北进，“为此请三、广两纵主力于今晚由徐州东南机场附近柳集西北大胆猛进，以完全截断邱（清泉）李（弥）退路，勿使逃回徐州。此着甚为重要，望孙、丁以坚决、果敢、勇猛动作达成此重大任务，至要”。同时说明：“我们令三纵执行此令，有不合，但以时机促迫来不及请示”，“请求刘陈邓待两天后，我们当以三、广两纵西调，供刘陈邓使用”。同日14时，中共中央军委致刘伯承、陈毅、邓小平并告粟裕、陈士榘、张震电，指出：“华野三、广两纵暂时使用于徐州附近是对的，将来使用方向依情况再定。”同日，刘伯承、陈毅、邓小平致粟裕电：“三、广两纵归还华野建制”。
同日15时，发出致中共中央军委、刘伯承、陈毅、邓小平、华东局、中原局电：已歼灭黄百韬兵团之第一百军全部，第四十四军、第二十五军各约半，第六十四军五分之二，现只有四个旅兵力占据以碾庄为中心的12个村庄。邱清泉、李弥两兵团主力不敢猛进。“正面阻击及歼灭黄（百韬）兵团，均无问题”。
为不让邱清泉、李弥兵团退往徐州，已令韦国清、吉洛率四个纵队向徐州以东及东南攻击，以撕开邱、李兵团与徐州之距离。“为辅韦吉来不及，未经刘陈邓许可，我们即已令三纵（孙继先、丁秋生）今晚即向徐州以东及东南攻击，请求批准”。中共中央军委于11月16日3时复电：“似宜推迟一二天总攻，才能诱敌深入。究应如何，望酌情机断行之”。
同日黄维兵团到达阜阳。李延年兵团、刘汝明兵团沿津浦路向宿县攻击前进。
11月16日凌晨，中原野战军第三纵队及第九纵队一部攻克宿县，歼敌12万余人。
同日凌晨，韦国清、吉洛指挥的四个纵队在潘塘地区与国民党军第四十一军、第七十四军及第十二军一部发生遭遇战。同日9时30分，韦国清、吉洛等致粟裕、陈士榘、张震并中共中央军委电，报告在潘塘一带穿插未成，拟调整部署。同日14时，粟裕复电指示：韦吉各纵停止攻击，使敌大胆东进。
同日9时，与陈士榘、张震联名发出致中共中央军委、刘伯承、陈毅、邓小平、华东局电，报告：将于18日晚总攻黄百韬兵团余部所在地碾庄，由谭震林、王建安指挥。粟裕到西线韦国清、吉洛处指挥歼击邱清泉、李弥两兵团。当天晚上即率华野指挥机关西进至双沟东北之小楼。同日24时，中共中央军委致刘伯承、陈毅、邓小平并告粟裕电，指出：“刘峙几次告黄百韬，均判断我军要逃跑，要黄等候援军，协同击溃我军。但据韦吉报告，他们删（15日）晚已向邱李后尾攻击，未免过早。粟到韦吉处指挥极好。请粟考虑韦吉各纵及三纵，于明日向南撤退一步，正面七纵、十纵、苏十一纵亦同时于明晚向东撤退一大步，待巧（18日）晚谭王向碾庄总攻时，同时大举向邱李攻击似较妥善，请粟酌办”。
同日18时，中共中央军委致刘伯承、陈毅、邓小平并粟裕、陈士榘、张震告谭震林、王建安、韦国清、吉洛、华东局、中原局、豫皖苏分局、苏北工委、华北局电，指出：“若华野于歼灭黄兵团后，能接着歼灭邱李几个师，将该敌打得不能动弹，则于大局极为有利”。“南线将有黄维、刘汝明、李延年、王伯勋、阙汉骞等部共计二十五个师，是一个大敌，必须妥筹对策”。“中原华东两军必须准备在现地区作战三个月至五个月（包括休整时间在内），吃饭的人数连同俘虏在内将达八十万人左右，必须由你们会同华东局，苏北工委，中原局，豫皖苏分局，冀鲁豫区党委统筹解决。此战胜利，不但长江以北局面大定，即全国局面亦可基本上解决。望从这个观点出发，统筹一切。统筹的领导，由刘（伯承）、陈（毅）、邓（小平）、粟（裕）、谭（震林）五同志组成一个总前委，可能时开五人会议讨论重要问题，经常由刘陈邓三人为常委临机处置一切，小平同志为总前委书记”。
同日黄昏，华野第四、第六、第八、第九、第十三纵队及特种兵纵队主力对据守碾庄的黄百韬兵团余部发起总攻。
11月17日华野阻援部队主动后撤，大批俘虏送往后方。刘峙、杜聿明误认华野全线溃败，下令追击，并于18日发布“徐东大捷”战报。
同日未时，与陈士榘、张震电令韦国清、吉洛：指挥苏北兵团及三、广两纵于今晚发起战斗，截断邱清泉、李弥兵团退路。
同日20时，刘伯承、陈毅、邓小平报中共中央军委并致粟裕电：“预定作战部署，是以九纵并指挥独立旅位于津浦沿线，阻击可能北进之敌；以一、二两纵位于蒙城东西地区，对黄维防御；以六纵并指挥刘金轩部共三万人，组织第一突击队，位于涡阳，拟出黄维侧背歼敌；以三、四两纵共五万人，组织第二突击队，位于宿县西南，或打刘汝明，或打黄维”。
11月18日辰时，与谭震林、陈士榘、唐亮、钟期光联名发出致华东局并华东军区、华中工委并报中共中央军委电：为便于连续作战，建议渤海纵队南调至运河线集结待命，由淮海区抽调三个团充实第十二纵队，华东已动员之新兵到台儿庄集结以补充部队。华东局于11月19日复电同意上述建议，并决定由胶东地区抽调七个基干团补充主力部队。
同日8时，与陈士榘、张震联名发出致刘伯承、陈毅、邓小平、华东局并报中共中央军委电，报告17日战况：“邱、李东援部队进程甚缓”，15日晚“我对碾庄停止攻击及白日俘虏后送，敌机发现，误为我总退却。但邱、李主力仍无大进展”，“估计邱、李已不敢大胆东援，纵敌东援歼灭可能不大（我们当尽力争取）。如敌仍龟缩不进，我即以正面与韦吉同时出击，求得于徐东及东南地区歼灭邱、李几个师”。
同日21时，与陈士榘、张震联名发出致谭震林、王建安、李迎希并报刘伯承、陈毅、邓小平、中共中央军委电，指出：“为便于我各个歼灭援敌，应适时转用兵力，请你们周密谨慎地部署对碾庄之总攻，求得于马（21日）晨全歼该敌”。“如能如期完成，则你们应抽出三个纵队待命隐蔽南下打援”。“建议中野在黄兵团未全歼前，以一部负责对李（延年）刘（汝明）北犯之阻击”，以使华野“争取时间首歼碾庄之敌，尔后再转移一部南下，配合中野歼灭刘（汝明）李（延年）或黄维。在黄百韬未全歼，对邱李出击正进行时，同时兼顾，恐都成胶着状态”。11月19日17时，中共中央军委致刘伯承、陈毅、邓小平、粟裕、陈士榘、张震并告谭震林、王建安电：“顷接粟陈张巧二十一时电，知华野全军用于北线打黄邱李，目前不能分兵协力中野打南线之敌，应即照粟陈张部署实施。请刘陈邓适当应付南线之敌。但请粟陈张注意对邱李各军不要打得太多，以先歼一部为宜。”
同日24时，中共中央军委致刘伯承、陈毅、邓小平并粟裕、谭震林电，指出：“北线何张起义是第一个大胜利。今后数日内歼灭黄兵团全部，将是第二个大胜利。如能精心组织战斗，再歼邱李四、五个师，打得邱李不能动弹，则将是第三个大胜利”。对于南线刘汝明、李延年、黄维三兵团的作战，“完全同意刘陈邓办法”，以第一纵队在蒙城、宿县间作正面防御，以第二、第六纵队组成突击集团打黄维后尾，以第九纵对付刘汝明，以第三、第四纵加华野第一纵队对付李延年。谭王指挥的华野第四、第六、第八、第九、第十三纵队，在歼灭黄百韬兵团余部后，迅速移至徐州、宿县间，准备协同南线各纵歼灭黄维。11月19日10时致粟裕、谭震林并告刘伯承、陈毅、邓小平电又指出：“南线集中中野三、四纵及叶飞一纵歼灭李延年于宿县以东地区，是极关重要的一着。李延年歼灭后即可续歼刘汝明或将其驱至蚌埠，则黄维便陷孤立”。“尔后即可全力歼灭黄维，如像在碾庄歼灭黄百韬那样，获得一个伟大胜利。这时对于北面之邱李等部，则取钳制手段，待歼灭黄维后，再打邱李。我们认为你们应按这个方针去部署兵力”。同时指令华野集中八个纵队“精心组织一次对邱李之作战，以歼其四、五个师为目标”。粟裕、陈士榘、张震于11月19日16时复电，提出执行中共中央军委18日24时电意见：“我一纵已于巧亥（18日亥时）投入西线出击邱李兵团之作战，暂难抽出”，决定调王秉璋、张霖之第十一纵队、第十三纵队即赶到古城、朝阳集待命，协同刘陈邓之三、四纵歼灭北进之李延年部于大店地区。同日申时又电报告18日总攻碾庄战况及19日攻击部署，并报：“十三、王张十一纵拟南去参加刘陈邓作战”。