包围了怀德。第2纵队司令员刘震、政委吴法宪乘一辆吉普车，匆匆赶到怀德城外的一座山下。第4师师长胡继成立即报告：“敌人都龟缩在城内，外围只有几个小据点，全被包饺子啦，一个都没有跑掉。”
“好得很！”刘震笑道，“准备一锅端了他。”
吴法宪问：“城里的敌人到底有多少？搞清楚没有？”
胡继成道：“我立即组织侦察分队，到外围据点里抓俘虏。”
“掏地耗子是你们师特务连的拿手好戏。”刘震笑道，“争取逮个上尉以上的，别净逮一问三不知的。”
“明白！”胡继成跨上战马，飞奔而去。
第4师特务连在师长胡继成的周密部署下，于当日夜间摸进了一个地堡，逮住了十几名俘虏，一审，得知邻近一个据点有个上尉连长。于是侦察连又悄悄到据点附近，发现据点警戒严密。侦察连副连长下令袭击，甩了几枚手榴弹就冲进了据点。上尉连长被从床上揪了下来。
胡继成亲自审问，很快查明怀德守军为新1军第30师第90团、保安第17团和骑兵第2师一部，共5000人。
怀德城防异常坚固，护城壕宽七八米，深三四米，护城壕外是屋脊形的铁丝网，城墙上明碉暗堡密密麻麻，城墙四周全是开阔平坦地段，不便隐蔽接近。
刘震将怀德敌情立即向总部汇报。总部参谋长刘亚楼回电说：
目前敌人四处挨打，不可能抽出大量援兵北上，你们放心围歼怀德守敌。第1纵队即将在怀德以东警戒长春来援之敌，第2纵队第5师应部署于怀德西南，准备阻击四平来援之敌。
怀德守军新1军第30师第90团团长项殿元见城外密密麻麻全是共军，心慌意乱，不知是死守孤城好，还是冒死突围好，犹豫不决。5月15日，孙立人从长春来电，命令项殿元率部突围。不久，杜聿明从沈阳来电，命令怀德守军坚守待援。
援军分两路向怀德疾进：一路由长春出援；一路由四平出援。
5月15日，刘震、吴法宪向总部报告，攻城准备已经做好，要求迅速攻城。刘亚楼向林彪报告：“林总，2纵已做好准备，是否下令攻城？”
“先等一等。”林彪说，“要算一算，攻城事小，重在打援。”
5月16日凌晨，第2纵队终于得到总部命令，可以于当晚攻城。此时，敌两路援军已经逼近。特别是四平来援之第71军第88师，在师长韩增栋指挥下行动尤其迅猛，炮弹已经落在了第2纵队第5师阻击阵地上。
16日晚7时，刘震正式下达攻城命令。
民主联军几百门大炮同时开火，怀德城防迅速瓦解。敌人被空前强大的炮火震慑了。仅半小时，第2纵队第6师1个团就冲进了城里，与敌展开激烈巷战。
至17日凌晨，经过一夜激战，怀德守敌大部被歼。仅第90团团长项殿元率残部400余人，固守在城北关帝庙和大烧锅院内。由于工事坚固、地势较高，加上敌火力集中，第4师两次攻击均不奏效。胡继成命令停止攻击，同时调集炮兵准备给予守敌毁灭性打击。
这时，刘震接到总部命令，除留1个团继续围歼怀德守敌外，其余部队立即向西南转移，准备与第1纵队主力一起围歼四平来援之敌第71军主力。
第1纵队将阻击长春来援之敌的任务交给独1师，然后迅速南下，至大黑林子一带预设口袋阵地，准备围歼第71军第88师。
17日中午，第71军第88师和第91师进入大黑林子民主联军预设口袋。韩增栋曾于两个月前面临过同样局面，第88师当时在靠山屯几乎遭全歼，那次他率少数人侥幸逃脱，重新组建的第88师不到两个月又重蹈覆辙，再次遭到歼灭性打击。
战斗自17日中午开始，至18日下午2时结束。民主联军全歼第88师全部和第91师大部。第71军参谋长冯宗毅、第88师师长韩增栋等800余人被击毙，5000余人被俘。
当第88师全师覆没时，第71军军长陈明仁不知真相，仍率第87师前往增援。陈明仁到公主岭，接到杜聿明电话，才得知第88师已被全歼，于是连忙将部队撤往辽河南岸。
陈明仁刚离开公主岭，民主联军先头部队便进入了第71军原宿营地。迫击炮弹一度炸坏了小汽车的轮胎，陈明仁跳上一辆吉普车，仓皇逃走。
5月20日，沈阳东北保安司令长官部，杜聿明躺在卧室里，满脸沮丧。他刚服过安眠药，想平静地休息一会儿，可是怎么都睡不着。他突然心血来潮，从床上爬起，走到收音机旁，将频率调到共产党控制的哈尔滨台。
收音机里冒出亲切的女声：“记者顷于前线某地会见东北民主联军总司令林彪将军，前线各地捷报不断传来。林总司令拿着刚收到的我军本日收复公主岭的捷报，含笑以回忆的神情对记者说：‘去年的昨日我们退出四平，今年的昨日我们消灭敌人两个师；去年今日，我们刚离开公主岭，今天我们又收复公主岭，恰恰是一周年了。’”