如果我们看一下当时的各种材料就会知道，蒋介石对于黄百韬这样的部下，并不是不救的，对于黄百韬兵团的处境也是完全了解的。更何况，如果黄百韬兵团被消灭，徐州的两翼就被斩断了一翼，防御体系就会崩溃，这一点蒋介石也是完全清楚的。所以，当蒋介石知道黄百韬被围之后，曾经多方命令部下要解救黄百韬。当他在11月10日第一次得到黄百韬被围的消息时，就明确指示顾祝同“一定要解黄兵团之围”。当他决定重新派杜聿明到徐州担任指挥时，又对杜聿明说：“你到徐州，一定要解黄百韬之围。我已经把飞机替你准备好了，你今晚就去，分秒必争。”
杜聿明到了徐州之后，心中考虑的首要大事，也就是如何解救黄百韬。一来这是整个战局所必须，倘若黄百韬兵团完蛋，徐州防御体系就被砍断了一翼，而且会大大动摇军心。二来这是蒋介石和顾祝同的多方嘱咐。三来，他杜聿明对国民党军界中很多人都没有放在眼里，但对黄百韬这个没有进过黄埔的杂牌出身的将军却颇有好感，除了黄百韬一贯作战勇敢之外，当年他在庐山受训时，和黄百韬是上下铺，双方谈到军事上的很多问题都颇有同感，故而两人之间关系融洽，虽未明言但在心中都相互倾慕。有了上面几方面的因素，杜聿明对于援救黄百韬的确是尽力而为的。在经过了一番讨论之后，杜聿明决定以孙元良的十六兵团守备徐州，以“剿总”直属的七十二军为总预备队，而以邱清泉的第二兵团和李弥的第十三兵团立即向东进发，前往碾庄地区援救黄百韬兵团。
李弥兵团原来就在徐州以东地区，邱清泉兵团则急忙从徐州以西的砀山地区赶往徐州东南。11月13日上午，邱清泉兵团和李弥兵团完成了攻击准备，遂在空军的支援下向坚守在碾庄与徐州之间的华东野战军发起进攻。从北到南，李弥的九军从杨庄地区、八军从古山地区，邱清泉的五军从大坝地区，同时向东进攻。邱清泉和李弥兵团的作战地区是以陇海为界，李弥在北，邱清泉在南。稍后，邱清泉的七十军从南边的潘塘地区也向东进攻。我华东野战军则以从贾汪插过来的十纵在北边，七纵在中间，苏北兵团从南边北上，十一纵在南边，分别阻击敌人。
邱清泉的新五军是杜聿明的老家底，蒋军的五大主力之一，是所有国民党军队中最早使用全部美式装备的一个军。他们不仅有各种重炮和装甲车，还有当时还很罕见的火箭炮和火焰喷射器，全军4万余人，士兵都是用的美制汤姆逊冲锋枪和伽兰德式步枪，战斗力很强，在解放战争的头两年，在对我解放区的进攻中确实威风过几下子，一直还未曾受到过较大的打击，所以相当狂妄。淮海战役前夕的1948年9月，以五军为基础，组建了第二兵团，其下有五军、十二军、七十军、七十四军共4个军，邱清泉出任兵团司令。邱清泉此时竟口出狂言，“要在这次会战中建立功勋，做全国军队的榜样”。为了表示他对蒋介石的效忠，他于10月中旬在砀山搞了一次国民党军队中别开生面的类似于赌咒发誓的“宣誓”活动，全兵团竟然搞了3天才搞完，誓词中有“不逃跑，受伤不退，被俘不屈，如有违背，天诛地灭，雷打火烧，男盗女娼，红炮子穿心”的话。他的参谋长李汉萍说“男盗女娼，红炮子穿心”这样的话太不伦不类，有如青洪帮味道。邱清泉却说：“当兵的最怕的就是‘红炮子穿心’、‘男盗女娼’，这样说至少可以振作一下士气。”由此可知，邱清泉为了在淮海战役中打两个胜仗，真是什么办法都用尽了。这一次向东援救黄百韬，他仍然以他的老家底五军打头阵，沿陇海路在中线进攻。
邱清泉和李弥的部队都属于蒋家嫡系，装备好、火力强，仗一打开，上面有空军的轰炸扫射，地面有山炮、野炮、榴弹炮等重炮齐发，炮火下的村庄基本上都被轰成瓦砾。可是在我华野官兵的顽强抵抗之下，第一天只前进不到7公里，第二天则基本上没有什么进展。到了晚上，强大的火力发生不了多大作用，不少地方又被善于打夜战的华野夺了回去。为了加强进攻力量，蒋介石将他的儿子、时任国民党军队装甲兵司令部参谋长的蒋纬国也派到前线来指挥坦克部队作战（主要是督战），可是坦克也未能帮上邱清泉和李弥的忙。两天打下来，邱清泉的骄横之气一下子被华野打蔫了，知道这一仗不会给他带来什么好处，进展也就慢了下来，以至空军向蒋介石告状，说“邱清泉畏敌怯战，按兵不动”。蒋介石一听，立即在11月15日下午给杜聿明下了死命令，要他催促邱清泉在一天之内必须占领大许家，否则“军法从事”。不仅如此，蒋介石还派顾祝同和郭汝瑰在11月15日赶到徐州督战。顾祝同一见到杜聿明就质问：“敌军只不过两三个纵队，为什么还打不动？”身处第一线的杜聿明也不买账，立即回敬说：“打仗不是纸上谈兵，画一个箭头就可以达到目的地，况且敌人已先我占领阵地，兵力也陆续增加，战斗非常顽强，每一村落据点，都得经过反复争夺方可攻占。”在多年以后，杜聿明认为，当时不仅是他，也包括顾祝同，都在一个问题上犯了一个大错误，就是在对大局的估计上，“并未料到解放军已有一半以上兵力担任阻击打援，并准备在淮海战役中实行战略决战，消灭国民党军”。
不过，气可以发，在蒋介石与顾祝同的逼迫下，杜聿明还是不得不想法加快推进的速度。为了督促部队，顾祝同、杜聿明都上了邱清泉的前线指挥部。在整个蒋介石军队的战史上，参谋总长、战区最高指挥官和主力兵团司令官三人一道上前线，这是绝无仅有的一次，更何况在前线还有蒋介石的公子蒋纬国。
既然顾祝同、杜聿明都到前线督阵，杜聿明又给邱清泉下达了“即日以有力部队，不顾一切牺牲，钻隙迂回，向大许家突进。限在一日之内确实占领大许家，以解黄百韬之围，违则军法从事”的死命令。邱清泉为了打开无法前进的僵局，也为了在顾祝同和杜聿明面前露一手，他根据杜聿明关于“钻隙迂回”这一句话，决定出奇兵，来一个侧翼迂回。11月16日，他命令邱维达七十四军（七十四军不是邱清泉的老部队，是原国民党军队五大主力之一的整编七十四师，该师在著名的孟良崮战役中被山东解放军全歼，师长张灵甫被击毙。这以后，按原番号重新组建了七十四军，属于新编的非嫡系部队，昔日的五大主力地位已经不再）从徐州东南方的潘塘经双沟向土山镇方向急进，想从华野的侧背迂回，进行侧击，目标是直指大许家。在杜聿明看来，这一步棋虽然是一着险棋，但是如果得逞，将会起到很好的效果。在邱清泉看来，这一着险棋如果得逞，功劳是他的，如果失败，七十四军不是他的基本部队，被消灭了也无所谓。
杜聿明和邱清泉万万未能料到，七十四军刚一展开进攻，这支“奇兵”就遭到强大兵力的迎头痛击。这是因为，粟裕早已看到了南线的重要，他在安排四纵、六纵、八纵、九纵、十三纵这5个纵队围攻黄百韬兵团的同时，对于毛泽东所提出的要以多数兵力打援的方针的重要性体会得十分深刻，他不仅安排了七纵、十纵和十一纵这3个纵队在正面打援，阻击邱清泉和李弥兵团，还安排了另一批部队在徐州东南。这批部队既是作为打援的侧翼，必要时又可以从东南方进击徐州、攻占徐州当时和外界唯一的联系通道飞机场（潘塘以北向西就是徐州的空军基地）和切断津浦线。粟裕在这里投入了以华野苏北兵团为基础的由韦国清统一指挥的5个纵队的兵力，这就是华野叶飞的一纵、滕海清的二纵、陈庆先的十二纵、傅秋涛的鲁中南纵队，还有随华野行动的中原野战军十一纵。这5个纵队的10万大军自围攻黄百韬以来，一直还没有大的行动，也没有引起杜聿明和邱清泉的重视。粟裕这两天考虑到杜聿明从徐州向碾庄方向的进攻十分猛烈，使华野打阻击的部队压力很大，消耗很大。为了减轻徐州东面阻击部队的压力，粟裕决定使用苏北兵团从房村、潘塘的路线，在侧背直攻杜聿明东援部队的后路，歼其一部，迫使杜聿明不得不西顾徐州。
韦国清指挥的这5个纵队是在11月15日得到粟裕命令，经房村向潘塘前进，准备攻占飞机场，对邱清泉进行迂回侧击，作为打援的侧翼以减轻陇海路一线我担任正面阻击任务的3个纵队的压力。所以，双方都打算在南线搞迂回侧击，而且在时间上碰到了一起，就在潘塘相遇了。
于是，韦国清在这里打了一场有点异常的恶战。
说这一仗有点异常，是因为这一仗刚开始打响时的情况相当特殊。
由于双方都未能估计到在这个时间、这个地点对方会有大部队展开，所以当两支军队于16日凌晨在公路上相遇时，敌七十四军军长邱维达以为是遇上了“土老四”（国民党军队对新四军的蔑称），根本未放在眼里，叫部队不要理会，急速前进。而我方指挥员韦国清也以为是遇上了国民党的地方武装，不值一顾，也叫部队不要理会，全速前进。直到双方在夜色中在同一条公路上擦肩而过向对方后方走了整整2.5公里，双方才都觉得不对头，才都觉得是遇到对方的大部队了，而对方的目的肯定是要去奇袭自己的后方。这样，国共双方的两支都想从侧翼迂回的“奇兵”算是奇迹般地碰到了一起。双方都下令展开进攻，双方部队也就如同黑夜中的两条长蛇一般扭在一起打了起来，在以潘塘为中心的数十里范围内形成了一个难分你我的巨大的旋涡。我军距邱维达的司令部实际上不到1.5公里，而敌军距我二纵的司令部只隔一条沟。天亮之后，情况都清楚了，双方也都把情况报告了自己的指挥部。杜聿明一听，大惊失色，他未能想到他的奇袭竟开始就被打破。粟裕听到报告之后，则是一阵惊喜，他命令韦国清堵住七十四军，保证围攻碾庄的胜利。
七十四军当然不是我军5个纵队的对手，处于极其被动的劣势。杜聿明和邱清泉又调第七十军的九十六师、第十二军的一一二师投入支援，还是无法接近大许家。打了一天之后，七十四军和前往支援的部队根本无法前进一步，非但没有起到任何侧击的作用，反而被击溃而后退，只好退回潘塘。
11月17日，由于华野打算迂回进攻的目的已经被敌所阻，奇兵已经不奇，而阻击七十四军的任务又已完成，为了保证完成围攻黄百韬兵团的主要任务，粟裕电令韦国清不必再向前进攻，也无须进入潘塘，而是将部队撤回曹八集一线。这样，七十四军也就避免了被消灭的命运。
仅仅5天的东援作战，使邱清泉尝到了华东野战军的厉害，从此再也不敢轻易冒险，大话也不敢再说，而改为向杜聿明叫苦。李弥这次作战也是相当卖命的，可就是打不过去。
11月18日，他亲自指挥第八军进攻一个叫麻谷子的小村庄，先是由空军用500磅的重型炸弹炸，用燃烧弹烧，再用野炮轰，小小的麻谷子村完全成了一片火海。这时，李弥认为“只要搜索一下就可以占领了”。可是当他派出的部队在战车的掩护下进村时，火海残墟中又射出了一排排的子弹，再次将李弥的军队打退。当时李弥不得不对第八军军长周开成说：“他们是人不是神，就是钢铁也要融化，为什么能这样顽强呢！”
华东野战军担任正面阻击任务的3个纵队是由成钧任司令员的七纵、宋时轮任司令员的十纵、胡炳云任司令员的十一纵，三个纵队由宋时轮统一指挥。在战前的动员会上，宋时轮说：“我们和国民党打了20多年的仗，现在是进行决战的时候了。蒋介石眼看黄百韬兵团被围，下令徐州‘剿总’派邱、李兵团死命东援，以挽救他统治人民的看家本钱。根据中央和毛主席的指示，华野前委决定除了以6个纵队投入围歼战以外，以8个纵队在徐州东面、东南面打援。我们有莱芜战役、鲁南战役、开封战役、睢杞战役历次打援的经验，我们一定能完成阻援任务。”部队党委向全体指战员提出了“不怕疲劳，不怕寒冷，把工事做得牢靠”；“寸土必守，寸土不让，坚决守住阵地”；“抓紧战机出击，歼灭敌人”等号召。上下齐心，相互配合，死拼死守，在南边的一纵、二纵、十二纵的配合下，硬是以敌人难以理解的英勇与顽强，成功地打垮了敌人多次进攻，遏制了敌军开始东进时的疯狂势头，阻击了敌人攻击前进的速度。我十纵的一支部队在团山与李弥的第九军作战时，一直打到全部牺牲，才放弃了阵地。曾经骄横不可一世的邱清泉在我十纵的坚决阻击面前也不得不公开赞誉说：“排炮不动，必是十纵。”从此，十纵擅打阻击战的名声远扬。
在这场阻击战中，国民党军队虽然投入了5个军的兵力，但是主力是放在中路的号称五大主力之一的第五军。我军担任正面阻击任务和五军对抗的，是华东野战军七纵、十纵和十一纵。
邱清泉指挥的第五军是蒋介石的五大主力之一，是国民党部队所组建的第一个全部美式机械化军，这支被称为“天之骄子”的部队在杜聿明任军长、邱清泉任师长时，在1939年的广西昆仑关之战中，击败了日寇王牌军第五师团二十一旅团，击毙日寇4000余人（占该旅团的85％），威震全国，奠定了第五军在整个国民党军队中不可动摇的主力军地位。后来在远征缅甸时，又屡建奇功（闻名中外的中国远征军的英雄戴安澜就是第五军二零零师师长，在戴安澜师长的追悼大会上，毛泽东、周恩来、朱德、彭德怀分别送了挽诗、挽词或挽联，2009年由中共中央宣传部等11个部门联合组织评选“100位为新中国成立做出突出贡献的英雄模范人物”，戴安澜名列其中）。在参加内战之后，第五军由于装备好、火力强，虽然在钜野战役、孟良崮战役、豫东战役中连续几次败在刘伯承和陈毅手下，但是尚未受到我军的毁灭性打击，还保存了相当实力，故而攻击意识还相当强。加之在国民党军队中以作战悍勇著称而有“邱疯子”之称的邱清泉在蒋介石和杜聿明的督促下还组织了督战队和敢死队，所以曾经几度对我军造成了不小的压力，给我军带来了不小的伤亡。孙庄之战就是其中的一例。
11月16日，第五军四十五师在师长郭吉谦的指挥下，沿陇海路向东进攻，在铁路以北的孙庄受到华野十一纵的顽强抵抗。十一纵守孙庄的是一个团，全团战士在团长邢永生、政委龙飞虎（这就是在革命回忆录中多次见到的那位曾经长期担任毛泽东和周恩来警卫与副官的龙飞虎，1948年5月他要求到第一线杀敌，故而来到了华野）的率领下，坚守阵地一天一夜，没有后退一步。四十五师先用一个团，以后增加到三个团，在空军不停的轰炸、扫射支援下反复冲击，可是孙庄就如铁钉钉在木板上，丝毫不动。邱清泉亲自来到阵地督战，也无任何效果。
17日，杜聿明也亲自登上苑山督战，看他最得力的老部下邱清泉有何办法。在炮兵用大大小小的高爆弹、杀伤弹、凝固汽油弹、黄磷燃烧弹的强轰与燃烧之后，敢死队冲进去又被解放军的步枪、机枪、手榴弹、迫击炮组成的火力网打了出来，反复十几次。邱清泉的双眼杀红了，下令郭吉谦以“拿下孙庄，士兵重赏大洋30块，军官连升3级”的诱饵组织了整整两个营的敢死队，以100辆美制35吨谢尔曼坦克打先锋，敢死队在后跟进。这时的孙庄里边先是一片寂静，突然间，从残垣破墙之中冲出了一队队负伤挂彩的解放军官兵，前边的手中抱着炸药包，在地上滚动前进，然后就紧贴着坦克拉响了炸药包。有的战士则是爬上坦克，掀开坦克的顶盖，将手榴弹塞进坦克的驾驶舱，然后死死压住坦克顶盖，让手榴弹在坦克内炸响。在一阵阵爆炸声中，手持刺刀的解放军官兵跟坦克后面的敌敢死队拼刺刀，几百把刺刀竟把敌人的两个营敢死队全部赶了下去。这支拼刺刀的队伍是这个团的全部指战员，只要还能和敌人拼的全都上来了，从团长、政委到炊事员、饲养员，全部投入了和敌人的肉搏战。五军用重金买来的敢死队员硬是被我军基本上是伤员手持的刺刀吓退了。邱清泉眼见他最后的一手也在杜聿明的面前失灵，气得命令敢死队后面的督战队“给我扫死这些废物”！在邱清泉的命令下，督战队的重机枪当着杜聿明的面扫射了起来，退出孙庄的敢死队员一片一片倒在了村外。
当杜聿明站在苑山上看着被硝烟与烈焰吞没的孙庄时，曾经这样说道：“共军呀共军，你就是一块钢铁也该熔化了，就是一块顽石也该粉碎了！”可是这时他却不能不说：“这是些什么部队，难道说他们不是血肉之躯！”
我华东野战军的指战员就是以这样的大无畏精神，打得邱清泉不敢轻举妄动了，李弥也跟着邱清泉停了下来。粟裕根据整个战场上的局势判断，围歼黄百韬兵团已经有了把握，阻击邱清泉兵团和李弥兵团也已成功。可是，粟裕还想在运动中消灭敌人更多的有生力量，不可能就这样让邱清泉和李弥轻松地停下来或者缩回去，让其实力保存下来。
这时，毛泽东也电示粟裕，可以将原来“阻援打黄”的打法改变为“围黄打援”。
11月17日，粟裕采取了一个大胆的诱敌深入的行动，他命令3个阻援纵队有意从双楼、前场、狼山一线向东后撤，给敌人一个我方力量已经削弱，不得不后撤的假象。用这一假象将邱、李兵团向前拉动，使其远离徐州老巢，以便我军在阻援的同时更多地加以消灭。我军这一后撤，果然使刘峙和杜聿明上当，误认为邱清泉和李弥已经取得了决定性的胜利，误认为他们的援救计划即将成功，一方面向蒋介石上报“徐东大捷”的“喜讯”，一方面命令邱清泉和李弥发动“全线追击”。可是我军根据粟裕的指示，事先就做好了在敌人追击中歼灭敌人的充分准备，诱敌深入，在运动中与敌人激战一昼夜，退至小塔山、大许家、小朱庄、白塔一线之后就筑好阵地，再不后退一步，再次打响了阻击战。
这一昼夜的战斗，消灭的敌人比前四天总计还要多，在不到一周的时间中，敌方两个增援兵团的一线部队均已伤亡过半。
邱清泉无法前进，李弥更是无法前进，这两个兵团一直打到黄百韬兵团覆灭为止，也未能越过大许家一线，与黄百韬兵团就只隔不到15公里的距离，枪炮之声相闻，却只能眼睁睁看着黄百韬兵团被消灭。