是否分兵南下，粟裕再次和中央意見發生分歧。在中原地區打大仗，粟裕敢立軍令狀。作戰方案已定：先打開封，後殲援敵！為搶運戰利品，陳士榘向軍委要特批。作戰勞累暈倒，粟裕坐馬車指揮戰役。邱清泉搶頭功急進開封，區壽年判斷錯誤被活捉。好戲無低潮，黃伯韜慌忙燒文件。豫東戰役勝利，敵我戰略態勢發生改變。
國民黨整編第七十四師的覆滅，蔣介石在驚憤之餘，並未停止對山東解放區的進攻。
國民黨軍隊在山東戰場上遭到慘敗，而在西北戰場，胡宗南於1947年3月19日占領我軍主動撤離的延安城，宣布“大勝”。
中共中央軍委審時度勢，認為反攻的時機已到，果斷決定：命劉鄧大軍挺進中原，拉開了解放戰爭戰略反攻的序幕。
為策應劉鄧大軍，中央同時命令陳毅、粟裕在打破敵人對山東的重點進攻後，出兵西南，然後向南挺進豫皖蘇，建立根據地。
1947年7月，華東野戰軍在陳毅、粟裕的領導下，跨過津浦路，挺進到魯西南平原上。
魯西南是一個有著悠久革命傳統的地區。 1000多年前，黃巢領導的農民起義軍，風行大半個中國，就是從這裡的菏澤縣出發的。歷史上著名的農民起義軍根據地梁山泊也在這裡。就在前幾天，劉鄧大軍在這裡一舉殲滅了敵軍9個半旅，創造了大量殲敵的戰績。華東野戰軍打到這裡，說明它已從內線打到外線，參加到大反攻的行列中來了。
我軍開始大反攻後，蔣介石慌了手腳，到處調兵遣將。在魯西南地區，隨著我華東野戰軍的魯西南出擊，敵人更加驚魂不定，先後調來了八十五師、八十四師、五十七師和“五大主力”之一的第五軍，進入魯西南戰場。
在此期間，華東野戰車在陳毅、粟裕的領導之下，巧與敵人周旋，牽制了敵人的大量兵力，有效地配合了中原野戰軍的戰略行動。
9月上旬，陳毅、粟裕分別率領的兩支部隊在鄆城、紅船口地區會師。
於9月7日晚向沙士集守敵整編五十七師發起攻擊，至9日晨將敵全殲，活捉中將師長毀霖茂，少將旅長羅覺元、王理直等這是華東野戰軍外線出擊以來打的第一個殲滅仗，也是變被動為主動的轉折點。
嗣後，華東野戰軍越過隴海路，挺進豫皖蘇，一個月內殲滅敵人萬餘，並在這一帶廣泛發動群眾，開展了黨建、政建和建立地方武裝工作。 11月，又同陳賡兵團一起，破擊隴漢路，攻克了許昌。特別是12月25日在金剛寺、祝王寨地區全殲敵第五兵團及整編第三師，打破了國民黨反動派中原戰場的全面防禦體系，迫使其改為“分區防禦”。但就整個中原敵軍兵力的部署來看，國民黨軍隊仍佔有相當的優勢。
沙士集戰鬥之後，陳毅離開華東戰場去河北平山縣向中央軍委匯報工作。 11月，在西柏坡接到通知，要他到陝北米脂參加12月的中央會議。可是，當他輾轉到楊家溝時，會議已閉幕3天了。毛澤東要他留下來，先看看會議記錄，然後參加討論一些全局性的重大問題。
在陝北米脂縣楊家溝的12月中央會議上，黨中央認為，解放戰爭已經打了18個月，再作戰3年半就是5年，5年建設500萬解放軍，殲敵750萬，就能基本上打倒國民黨的反動統治。為了把戰爭進一步引向敵人的深遠後方，以配合正面戰場的戰略進攻，黨中央、毛澤東考慮再來一個“大別山”，派粟裕率華野一兵團3個縱隊渡江南下，前出福建、浙江、江西交界地區，在國民黨的心腹地帶實施新的戰略展開，直逼國民黨老巢南京和中國最大的城市上海，迫使中原之敵軍主力南下回援，從而動搖敵人的戰略體系，為殲敵創造條件。
1948年1月27日，毛澤東電告粟裕：為迫使敵改變戰略部署，吸引敵20至30個旅回防江南，確定華東野戰軍一、四、六縱組成東南野戰軍，由粟裕率領渡長江南進，在南方數省執行寬大機動作戰任務。 ……先在湖南和江西兩省周旋半年至一年，沿途兜圈子。以躍進方式分幾個階段到達浙贛邊，使敵人防不勝防，完全處於被動應付的地位。渡江時間，可在2月或5月，或秋季。要粟裕“熟籌見复”。
此時，粟裕正在河南臨穎縣的指揮所裡。他披著軍大衣，雙手抱於胸前，在連續的咳嗽聲中研究掛在牆上的大軍用地圖。
此時，他一邊看地圖，一邊緊鎖雙眉在認真地思索。他不時用右手在因傷致殘、常常橫於腰際的左手指上掐算著。
當時，戰爭形勢發展很快，我軍在各個戰場的戰略攻勢不斷取得勝利，特別是挺進中原的三路大軍猶如三把鋼刀插入到敵人的心臟，並乘勝完成了戰略展開，建立了大片的根據地。而敵人的中原防禦體系已出現裂痕，我在黃淮地區大量殲敵的可能性大大增加。
在這樣的形勢下，是分兵渡江作戰，爭取將敵主力一部牽到江南去有利呢？還是先集中兵力，盡量殲敵於長江以北，然後再渡江更為有利？
和敵人兜圈子，開闢根據地，情形對戰爭的發展是否能達到預期的目的？
這都讓粟裕頗費思量。
這時，粟裕想到了1934年紅軍北上抗日先遣隊長途跋涉，向敵統治區挺進的情景。這次向江南挺進雖然和上次有很大的不同，但是轉戰數省，行程卻比當時抗日先遣隊的行程更遠，在無後方依託的條件下，連續作戰的困難是可想而知的。即使挺進了江南，但是否能達到調動敵人中原戰場力量，實現預定戰略意圖，仍沒有什麼大的把握，並且我軍在萬里轉戰中，損失也會不小。既然如此，倒不如把一兵團3個縱隊留在中原，協同中原野戰軍，兩大野戰軍背靠解放區的有力支援，在黃淮之間打幾個大的殲滅戰。中原黃淮地區雖然集結重兵，但防守任務也多，相對機動兵力並不多，且地形有利於我實施廣泛機動作戰，尤其是在鐵路、公路被我軍破壞的情況下，敵人重裝備將受到很大限制，我則可以充分發揮徒步行軍能力強的長處，迅速集中兵力，分進合擊，實現戰役上的速戰速決。
粟裕經過一個月的反复思考和周密策劃，於4月18日把自己的看法和建議報告了中央軍委。他認為華野一兵團留在中原殲敵對全局更有利，建議毛澤東和黨中央再作斟酌。
黨中央看到粟裕的電報，極為重視，立即回電要粟裕到中央當面匯報，同時還請正在冀中視察的朱總司令和南下途中的陳毅也去。
1948年5月，黨中央機關在一個多月前已從陝北遷到河北阜平縣的城南莊。這裡本是晉察冀軍區司令部的所在地。毛澤東就住在聶榮臻原來居住的房間裡。
5月初的一天，陳毅、粟裕一行策馬到達中央所在地。
毛澤東走出房間，迎接粟裕的到來。粟裕見到毛澤東，緊緊握住毛澤東的大手，眼睛有些濕潤，這是他和毛澤東分別14年後的第一次見面。
14年過去，中國革命的形勢變化太大了。 14年前，毛澤東正受著以王明為代表的“左”傾路線的排擠和打擊，當然也不在黨的主要領導地位上。而當時的粟裕，是閩浙贛軍區的參謀長。粟裕在井岡山時，是毛澤東的警衛員。
如今久別重逢，而且是在中國革命即將取得最後勝利的時刻，他們感到無限歡欣。
毛澤東一見粟裕就笑呵呵他說：“點子多的粟裕呵，快進屋來，快進屋來！”
粟裕激動他說：“部隊的指戰員讓我向主席問好！”
幾日後，毛澤東召集中央領導開會，以極其認真的態度聽了3個縱隊暫不過江，在中原黃淮地區打大仗的匯報。
粟裕說：“為了改變中原戰局，進而協同全國其它戰場徹底打敗蔣介石，中原與華東部隊勢必還要同蔣軍進行幾次大的較量，打幾個大殲滅戰，盡可能多地把蔣軍主力消滅在長江以北。從現時情況看，要打大殲滅戰，3個縱隊渡江南進是做不到的。在山東戰場，由於蔣軍設防堅固，解放軍作戰的地區比較狹窄，暫時難以打大的殲滅戰。而中原黃淮地區，打大殲滅戰的條件卻正在成熟。這是因為：
“一、中原地區開闊，有3條鐵路幹線和許多大中城市，蔣軍都需要設防，兵力分散，機動兵力少。我軍在這一地區活動，必能調動敵人，發現和創造戰機。”
“二、中原地區交通發達，固然便於蔣軍增援，但也利於我軍實施廣泛的機動作戰。尤其是蔣軍的交通線可以被我軍破壞，我軍的行進蔣軍卻無法左右。”
“三、中原地區雖屬外線，但背靠山東和晉冀魯豫老解放區，可以及時得到大批人力物力支援，保障傷病員的安置治療。同時，我軍在中原作戰已數月，最困難的時期已經過去，外線作戰的規律正在逐漸適應和掌握。”
“四、中原解放區的工作已有了初步基礎，具備了一定的支援戰爭的力量。”
“如果3個縱隊渡江南進，這無疑會給敵人以相當的震驚、威脅和牽制，但也存在一些難以克服的不利因素。主要是：
“一、3個縱隊加上地方乾部、約近10萬人，渡江後要在敵占區轉戰數省，行程幾千里甚至幾萬里，敵人必然會利用其大後方的有利條件，對我軍實施圍追堵截。而我軍則遠離解放區，在無後方依託的條件下連續作戰，兵員的補充、糧彈和其它物資的供應，傷病員的安置和治療，都將碰到很大的困難，而且還不得不在沿途留下一些部隊，建立小游擊區，以收容傷病員和處理多餘的武器。不僅無力攻占大中城市，碰到有利的戰機，有時也不敢下決心打。估計轉戰數省後，減員不會少於二分之一。剩下的部隊就難以對敵形成大的威脅。”
“二、3個縱隊渡江南進唇，估計調動不了中原戰場蔣軍的4個主力軍與整編師。特別是整編第五軍和整編第十一師，都是蔣介石的嫡系主力、半機械化部隊，蔣軍是不會把它調到江南跟我軍打游擊的。另外中原戰場上戰鬥力強的桂系第七軍、整編第四十八師，由於擔心放虎歸山，蔣介石也不會把它調往江南。這樣，實際上就達不到吸引調動中原敵軍的目的。”
“三、渡江南進的部隊將面臨一次大的思想轉變，這需要一定的過程。”
“鑑於存在這些不利因素，3個縱隊渡江南進，難以實現預定的戰略意圖。”
“從戰略的角度考慮兵力的分派運用問題，要在廣闊的中原戰場打大規模的殲滅戰，必須要有足夠的兵力分別執行突擊、牽制和打援的任務。中原戰場上，華東野戰軍6個、中原野戰軍4個，共10個主力縱隊，如抽走3個，而又調不走蔣軍的4個主力軍（整編師），則實際上是分散了兵力，增加了中原戰場打大殲滅戰的困難。”
“而3個縱隊在渡江後的轉戰中，估計要有5萬人的傷亡。
“以同樣的代價，在中原作戰可以殲敵3到5個整編師，而且部隊還可發展。”
“考慮以後，對要不要向中央報告，仍然猶豫了一段時間。主要是擔心自己看問題有局限性，對中央如此重大的戰略決策提出不同的看法，會不會干擾統帥部的決心。”
“總之，我有三點意見：”
“一、3個縱隊暫不過江，集中兵力在中原黃淮地區打大仗。”
“二、向淮河以南和長江以北派出幾個以旅或團為單位的游擊部隊，配合正面戰場作戰。”
“三、向長江以南敵深遠後方派出多路游擊隊，每路五六百人，消滅敵人地方武裝，摧其基層反動政權，破壞敵人兵源、糧源和其它戰爭資源，宣傳發動群眾。”
粟裕用了一個多小時的時間，詳細講述了自己思考的結果和根據，並補充了許多原先電報上沒有的內容。對敵我雙方的各種數字、特點、態勢如數家珍般地娓娓道來，中央領導同志聽得津津有味。朱德不時把茶杯推到他面前：“粟裕呀，喝點茶再說。”
粟裕講完後，毛澤東和中央其他領導同志又提出了一些問題，粟裕都一一作了回答。
黨中央經過討論和研究，最終同意了粟裕的意見。
華野3個縱隊不挺進江南，要在中原打大仗，這無疑像粟裕給中央軍委立下了軍令狀，既使他興奮，也使他感到責任重大，只有以更大的勝利才能報答黨中央的信任和殷切期望。
在粟裕快離開城南莊時，毛澤東又把粟裕叫到了辦公室，以勉勵的口氣說：“中央研究了，這次陳毅不回華野去了，今後華野就由你來搞，由你任司令員兼政委。”
毛澤東的話使粟裕大吃一驚，便吐口說道：“華野不能沒有陳毅同志。”
他反復請求讓陳毅繼續擔任華野的司令員兼政委。
但毛澤東仍是說：“陳毅去中原軍區工作的決定，已經通知下去了，怎麼能朝令夕改？”
粟裕想了想，向毛澤東建議道：“他去中原軍區工作是可以的，但仍然是我們的司令員兼政委。”
毛澤東一聽，笑著說：“你這個點子多的粟裕呀，那從現在起，你就是華野的代司令員兼代政委嘍！”
5月5日，中央軍委給華東野戰軍下達近期作戰的計劃，要求華野第一、第三、第四、第六、第八縱隊及中原野戰軍第十一縱隊，共計6個縱隊，全部集結在中原黃淮地區打大仗，在隴海路開封至徐州段及其南北地區，以尋殲敵整編第五軍為作戰的主要目標，力爭在4至8個月內殲敵五六個至十一二個旅，同時指示華野第二兵團向津浦路一線行動，相機殲滅並牽制敵整編第十二師、第七十二師等部；第四兵團在蘇北發起進攻戰役，以策應中原戰場我軍作戰。
殲滅整編第五軍，正符合當時華野全體指戰員的強烈願望。自蔣介石發動內戰以來，該軍常在進攻華東解放區和在中原戰場中打頭陣，既驕橫，又狡猾，與華野多次交手，未賺到便宜，也未受到沉重打擊，氣焰十分囂張。
華野指戰員對它恨得咬牙切齒。因此，當提出打敵整編第五軍時，部隊群情振奮，摩拳擦掌，大有“滅此朝食”之慨。的確，在當時情況下，如果把敵人這個“王牌”消滅了，就等於砍掉蔣介石伸向中原和華東戰場的一隻臂膀，形勢將會發生較大變化。
此時，敵我雙方的兵力分佈狀況是：敵人在中原戰場上除保安部隊外，有正規軍25個整編師（57個旅）。
其中13個整編師（30個旅），擔任重要點線的守備；另外12個整編師（27個旅）和4個快速縱隊編成4個兵團，執行機動作戰任務。其意圖是控制隴海路東段、津浦路和平漢中南段的交通線，以鄭州、信陽、蚌埠、開封、商丘和徐州等城市為據點，乘我華野部隊整訓分離之際，集中一切可能使用的機動兵力，尋我主力兵團決戰，同時監視和堵擊我在濮陽地區進行整訓的華野第一兵團渡河南下。
我軍方面，中原野戰軍主力及華東野戰軍第十縱隊，在取得宛（即南陽）西戰役勝利後，正向南陽、確山之間轉移；華東野戰軍第三和第八縱隊在完成宛西阻擊戰之後，於5月10日由象河關、春水地區北上，14日襲佔許昌，全殲敵獨立第二十一旅，爾後即在許昌、襄城地區轉人休整；華東野戰軍第一、第四和第六縱隊以及另外兩個縱隊和特種兵縱隊，在濮陽地區進行新式整軍運動後，根據打整編第五軍的作戰要求開展軍事訓練。中原野戰軍第九縱隊位於鄭州西南地區；中原野戰軍第十一縱隊位於豫皖蘇地區。
5月23日，粟裕作出了在魯西南殲敵整編第五軍的作戰部署。由於戰場情況復雜，粟裕的戰役計劃也十分詳細。他命令兩個縱隊南下濮陽，吸引邱清泉南下，然後以5個縱隊越過黃河，首先殲滅魯西南地區的守敵，開闢出一塊戰場。如果這樣，他認為邱清泉必然會回援魯西南。這時，再令南下濮陽的兩個縱隊即尾隨邱清泉部往北跟進，與魯西南的5個縱隊夾擊第五軍。
與此同時，粟裕還設想了另一個方案，即當第五軍不好殲滅時，“先打開封，後殲援敵”。
5月24日，南下兩個縱隊向淮陰前進，邱清泉果然尾追而去。粟裕立即指揮當時在黃河邊的5個縱隊南渡黃河。不料，這一行動使南京的蔣介石大為驚恐，立即電令邱清泉停止尾追並回師魯西南。同時，蔣介石又急調5個帥增援魯西南之敵，企圖夾擊我剛渡過黃河去的5個縱隊。這樣一來，敵軍在魯西南的兵力已有9—11個整編師，不但兵力遠遠超過我軍，而且敵軍隊形密集，不宜分割，難以對第五軍頭施殲滅的計劃。
但在這個時候，我南下的兩個縱隊已到達開封附近，相距只有1天左右的行程，如果就勢突然攻取開封，會使敵車措手不及。
粟裕想：既然一時撈不到大魚，就先逮個中魚、小魚吃，於是決定把開封攻下來。
6月15日，粟裕一邊向中央軍委和中原軍區上報決心，一邊向部隊下達命令，準備向開封實施攻擊。其具體作戰部署是：以第三和第八縱隊組成攻城集團，由陳士榘和唐亮指揮，先採取奔襲手段攻占城關。爾後依托城關陣地繼續攻城。由粟裕指揮其餘部隊阻擊增援開封之敵，保障攻城成功。其中，以中野第九縱插入鄭州、開封之間，阻擊鄭州可能來援之敵；以中野第十一縱隊並指揮冀魯豫軍區獨立第一旅位於鉅野地區，由北向南從側後牽制邱兵團；以第一、第四和第六縱隊迅速楔入定陶、曹縣、民權、考城地區，用運動防禦方式堅決阻擊邱兵團回援開封；以冀魯豫軍區和豫皖蘇軍區一部兵力相機攻占東明，蘭封（今蘭考），並破襲隴海路蘭封至野雞崗段鐵路。
6月17日晨，中央軍妥復電完全同意粟裕的部署，並指出：“這是目前情況下的正確方針”，“情況緊急時獨立處置，不必請示”。
粟裕攻打開封，完全出乎敵軍的意料之外。當我軍即將發起戰役時，敵人還蒙在鼓裡。開封守敵認為我軍是吸引國民黨軍隊主力至魯西南決戰，“在開封無真正戰鬥”。國防部和徐州“剿總”，雖曾覺察到我第三和第八縱隊有圍攻開封的徵候，但見我軍兩大集團南北對進，即認定我軍企圖夾擊邱兵團，因而十萬火急地向魯西南調集兵力，要與我軍進行決戰，尤其可笑的是敵華中“剿總”，還堅持說我第三縱和第八縱隊尚在方城以東地區。然而，我軍卻在敵重兵緊緊跟踪和嚴密監視的情況下，創造了殲敵的條件，捕捉到有利的戰機，乘敵把注意力集中在魯西南時，突然對開封守敵發起了攻擊。
6月17日晚，我三縱、八縱在陳士柒和唐亮的指揮下，向開封守敵發起攻擊，三縱一部配合八縱，首先肅清了南關車站的農林試驗場、東閘口、16營房範圍以東及曹門關的敵人、準備由東面、北面實施攻城；八縱另一部首先肅清了南關車站之飛機場、17營房、7營房以西區域及西門外之敵，準備由南面、西面實施攻城。總攻前，大部守敵被肅清。
18日夜晚11時，總攻開始。
夜幕籠罩下的古老的開封城，突然彈雨橫飛，炮火轟鳴。我軍用強大的砲火，支援突襲的攻城部隊，僅用五六分鐘的時間，我攻城部隊就搶占了小南門城樓。
小南門丟失以後，敵人瘋狂進行反撲，用密集的砲火封鎖了小南門我後續部隊的前進道路，使我入城的5 個排和後續大部隊分割開來，情況十分危急。
陳士榘、唐亮命令部隊，要不惜一切代價打退敵人的反撲。讓後續部隊跟上去，以解救城中腹背受敵的部隊。
同時，陳、唐又命令部隊加緊對宋門的攻擊。宋門工事堅固，易守難攻，我攻城部隊久攻不下。
宋門距宋門關約有七八十米的開闊地，再向外是一條壕溝（無水），深5米，寬約20米，宋門的右側約20米外，有一個三角地堡，低矮堅固，可容納一個排的兵力，堡外挖有壕溝（無水）和鐵絲網等附防設備；城門是用麻袋裝土堵塞的；城門樓頂部築有一個較大的碉堡，周圍有四五個小堡，與大堡互相溝通，是堅守城門的製高點，宋門兩側約100米至200米的城牆上皆築有明、暗堡，組成交叉火力網，嚴密控制著宋門。
根據上級統一戰鬥部署，6月19日晨1時左右，我各種炮火向宋門猛烈轟擊，頓時宋門前沿煙霧瀰漫，成了一片火海。在煙霧的掩護下，我部隊的爆破突擊隊對宋門實施爆破。經過我爆破突擊隊的反复衝鋒爆破，終於炸開了宋門，攻城部隊開始向城內突擊。
當宋門被我突破後，城內守敵在裝甲車和炮火的掩護下，對我進行反擊。
陳、唐令部隊要不惜一切代價堅守住城門突破口，以保證後續攻城部隊進城。
我八縱乘三縱突破宋問敵火力轉向宋門之際，組織力量迅速掃清小南門外側敵地堡群，再度控制突破口，主力部隊隨即打入城內與城樓堅守部隊會合，隨後又相繼突破大南門和西門。這樣，三縱、八縱主力部隊全部突進城內。縱隊指揮部也進城親臨指揮，各部隊多路向敵人縱深穿插進行激烈巷戰。
到6月21日，開封守敵被全殲。
此役，共消滅敵人3萬餘人，開封守備司令、整編第六十六師師長李仲辛被擊斃，參謀長游凌雲被活捉，繳獲了大量糧款彈藥。美聯社6月26日上海電稱：“共軍在開封所獲物資、武器與軍火，使其能把華中作戰支持到夏季結束。”儘管這有些誇大，但華野確實繳獲了6000多支庫存步槍，3000多桶汽油，32門大砲，以及其他大批軍用物資。為了能將這些戰利品運走，陳士榘、唐亮請示華野首長專門向軍委、中原局、華東局報告，命令四縱、特縱在蘭封以西構築阻擊陣地，以求多控制一天，組織大批民工搶運戰利品。
我軍攻克開封，如同在敵人營壘裡爆炸了一顆重磅炸彈，南京政府大為恐慌，蔣介石惱羞成怒。河南的監委、主委們又哭又鬧，亂哄哄的不可收拾。
素與蔣介石有隙的國防部長何應欽，幸災樂禍，稱此次失敗與國防部無關，開封整個戰役都係蔣介石親自指揮。
蔣介石是不會甘心失敗的。開封之戰結束不久，蔣介石又籌劃了一個大會戰計劃，即把6個兵團25萬的兵力匯集河南杞縣、睢縣地區，力求聚殲粟裕主力。其具體部署是：邱清泉兵團5個師由開封向杞縣攻擊，區壽年兵團2個師由民權向睢縣出擊，黃伯韜兵團3個師從商邱向睢縣攻擊，吳紹周兵團、楊乾才兵團以及胡璉兵團從駐馬店向杞縣、睢縣攻擊。
中原風雲突變。而此時，華野已連續行軍作戰一個多月，第三和第八縱隊在開封戰役及在此之前的宛東戰役中，已傷亡近萬人。其他各縱隊雖然傷亡不大，但也相當疲勞。尤其是粟裕本人，因長時間緊張工作、指揮戰役而病倒了，高燒不退。一天騎馬行進中，因發燒昏迷，從馬背上摔了下來，十分危險。於是，粟裕不再騎馬，叫參謀找來一輛馬車，他坐在馬車上奔赴戰場，進行指揮其後的惡戰。
從駐馬店增援的胡璉兵團在行進中被劉伯承、鄧小平、陳毅阻於漯河、周口之間。粟裕當時見黃伯韜兵團離戰場尚遠，區壽年兵團又最弱，決心吃掉區壽年，但區與邱清泉距離太近，不便割殲。為了將邱、區兩兵團隔開，以創造殲滅區兵團的戰機，粟裕便命一部誘使邱清泉向西南追擊。這樣一來，粟裕即巧妙地利用了邱清泉急於西進開封撈取資本的心理，又造成了區壽年的判斷錯誤和行動上的猶豫。果然，敵兩個兵團，一個向西南疾進，一個卻在原地躊躇不前，一天之內即拉開了40公里的距離。
戰機來了。粟裕命我軍迅速楔入敵兩個兵團之間，也來不及查明區壽年兵團的具體部署，即向區壽年兵團發起攻擊。
至6月29日晨，華野部隊己將區兵團部和整編第七十五師、新二十一旅包圍於龍王店及附近地區，並完成了對敵七十五師各旅團的分割。同時，將敵整編七十二師包圍於鐵佛寺周圍地區。我阻援兵團控制了被包圍之敵以西20公里之杞具至王店集一線，隔絕了邱、區兩兵團。 29日晚，華野突擊集團以一部兵力繼續包圍敵整編七十二師，以主力對區兵團部和整編第七十五師、第二十一旅發起攻擊，經兩晝夜的激戰，至7月1日中午，將敵整編七十五師的第六旅及新二十一旅全部殲滅。
7月1日下午，西邊的邱兵團在我節節阻擊下，進至距區兵團約10公里的官莊、張閣一線。東線黃伯韜兵團，由東向西增援區兵團，已抵達被包圍的敵整編七十二師以東約10公里的帝丘店地區。東、西敵兩個兵團一齊壓來，形勢異常緊張，是堅持還是改變原定戰役的計劃，必須當機立斷，刻不容緩。
粟裕表現出巨大的決心和氣魄，他一邊加速攻殲區壽年兵團，一邊又以4個縱隊東移，準備圍殲黃伯韜兵團。
區壽年兵團被圍，蔣介石極為驚慌。 6月30日，蔣介石偕空軍總司令周至柔乘飛機到杞縣上空督戰，以殺頭相威脅逼迫邱清泉迅速攻擊前進，與區兵團會合。邱清泉即傾其全力，在飛機、坦克和大砲的支援下，對我阻擊部隊瘋狂進攻。但我東西兩線的阻援部隊頂住了敵人的進攻，始終未使敵人的陰謀得逞。
7月1日下午4時，粟裕在他的馬車上下達了總攻區壽年兵團部的命令。
當日黃昏，殘敵肅清，區壽年被俘，其參謀長林曦祥及七十五師師長沈登年也被活捉。
區壽年兵團被殲，已經達到預期的作戰目的，按理說應該及時撤出戰鬥。
並且因為我軍經連續作戰，傷亡較大。加之戰區久旱無雨，井河乾涸，炎熱夏季裡，烈日暴晒，部隊飲水奇缺，吃不下飯，體力漸弱。但是，當華野剛解決區壽年兵團之時，東面的黃伯韜兵團進展很快，已抵達帝丘店附近，對我軍從東部撤出戰場威脅很大。粟裕認為，若不對該敵以有力的打擊，我軍攜帶大批傷員，將難以順利撤出戰鬥；即便撤出，各路敵人也會很快對我實行尾追，使我陷入被動，粟裕決心給黃伯韜一點顏色看看，打癱他，打怕他，然後迅速撤離。
7月2日晚，粟裕下達圍攻黃伯韜的命令。到4日拂曉，殲敵兩個團。 5日，黃伯韜坦克反撲，被我軍擊退；黃昏後，我再度攻擊，至6日晨，又殲敵一個多團。黃伯韜乓團一共有兩個旅，一個快速縱隊，一個高警總隊，忽然間被殲滅一個多旅，十分恐慌，害怕像區壽年的下場，於是急令部隊收縮於以帝丘為中心的狹小地帶，連夜清理焚燒文件、地圖，以備不測。但7 日一旱醒來，發現我軍全部參戰部隊早已撤得無影無踪。氣得敵眾將官瞠目結舌，半天說不出一句話來。豫東戰役勝利結束。
7月11日，黨中央給華東和中原全體指戰員發來賀電：“慶祝你們繼開封勝利之後，在豫東殲滅蔣軍區壽年、黃伯韜等部隊，5萬人的偉大勝利。”
“這一輝煌勝利，正給蔣介石'肅清中原'的囈語以迎頭痛擊；同時，也便於我軍更有利進入了中國人民解放戰爭的第三年度。當此盛暑，特向同志們致慰問之意。”
豫東之戰，是我軍在外線戰場上進行的一次大規模的攻城打援之戰。在這次戰役中，我軍大大發展了攻防作戰能力，殲敵數量由過去一次戰役殲滅一個整編師增加到兩個整編師以上的集團，對被圍的敵集團已可形成火力攻勢，協同作戰的範圍和規模，持續作戰的時間和能力，戰鬥劇烈的程度，都超過華野以往進行的各次戰役，充分體現出強大野戰兵團的威力。豫東戰役又是一場硬仗、惡攻，這次戰役的勝利來之不易。
豫東戰役的勝利，改變了中原和華東戰場的戰略態勢。從此，在中原戰場，敵人已完全失去了對我發起戰役性進攻的能力。
豫東戰役的勝利，以及當時全國其它戰場上取得的勝利，大大發展了我軍的戰略進攻。這次戰役結束後不久，即1948年8月，毛澤東在西柏坡接見華野特種兵縱隊司令員陳銳霆同志和普察冀軍區砲兵旅長高存信同誌時說：“解放戰爭好像爬山，現在我們已經過了山的坳子，最吃力的爬坡階段已經過去了。”毛澤東預言：“這樣，就使我們原來預計的戰爭進程，大為縮短。原來預計，從1946年7月起，大約需要5年左右的時間，便能從根本上打倒國民黨反動政府。現在看來，只需從現時起，再有一年左右的時間，就可能將國民黨反動政府從根本上打倒了。”