在围攻碾庄圩中大显神威，敌有生力量大量被杀伤，防御工事被摧毁，步兵部队沿着这条开辟的通路奋勇向前冲击。
淮海平原的初冬，已是天寒地冻，北风凛冽，而夜间壕水更是冰冷刺骨。为了争取突破时间，突击队的同志跳下水深齐腰的壕沟涉水前进，有的同志干脆脱掉棉衣，光背赤足涉水而过。壕壁、围墙陡直难攀，战士三番五次爬上去摔下来。为我炮火震蒙了的敌人，如噩梦刚醒，机枪、手榴弹一齐打来。战士们一面还击，压制敌人火力，一面叠“罗汉”向上爬，喊着口号，相互鼓励着“冲过水壕，翻过围墙就是胜利！”仅用半小时，碾庄圩第一道围墙的突破口就被9连撕开了，红色信号弹划向豁口上空。我后续部队随后跟进。
守敌使用炮火和步兵交叉火力以及火焰喷射器，凭着尚存的工事构成一道新的火墙阻碍我军前进，不少同志被火焰烧得在地上翻滚，但火焰一灭，又立刻冲上去。经过一番搏斗，将守敌一个营消灭在地堡密布、壕沟纵横的阵地上。突击连和后续部队占领几所院落站稳脚跟后，立即支援“济南第1团”，向那里的守敌压过去。这时，两个主攻拳头会合了，共同打退敌人“青年突击队”的疯狂反扑，向前进攻。为了抵近射击，打死角，由纵队参谋长陈宏和67团指战员研究出的用炮抛射炸药，给敌人很大杀伤。据俘虏兵讲：这种“炮弹”，会飞到墙头上爆炸，没法躲。华东野战军首长称赞炮打炸药是一大创造。
8纵部队和“济南第1团”在第二道围墙的南门外会合后，共同研究了兵力、火器的配合。“济南第1团”首先冲破南门，两支部队一齐向里冲杀，当后续部队拥向南门石桥时，石桥被敌人炮火炸塌了。在这关键时刻，在现场指挥的参谋长陈宏见水壕有些障碍物，立即命令负责架桥的67团7连用这些东西把桥加固好，使后续部队源源不断地冲过。部队在接近黄百韬兵团部的时候，同垂死挣扎的敌人展开了逐屋、逐点的争夺，有时竟是白刃格斗。一直激战到20日清晨5时50分，攻打敌人兵团部和25军军部的各部队会师了。当特务团团长董玉湘进到黄百韬住址时，发现黄百韬睡的毛毯上遗弃下1支手枪和1瓶安眠药。至此，除黄百韬带千余人逃向64军军部据守的大院上村外，守敌全歼。
和8纵并肩担任主攻的9纵在南面沿邵墩、火车站、碾庄圩方向实施主要攻击，以25师、26师并肩左右攻击。11月15日，为了准备对碾庄圩的攻击，纵队因攻击正面缩小，重新调整了攻击部署，以巧师攻击碾庄圩，调26师到2线作短暂休整。11月19日，9纵在突破敌前沿后却发展很慢。正在这时，25师向9纵司令员聂凤智请示，8纵有个小分队，要求从25师73团的突破口里加入战斗，聂凤智当即同意，并要求他们向右侧发展，不要两个部队搅在一起。由于这个小分队进去，进攻速度加快了，经过4个小时的激战，就连续突破敌人两道围子，敌人马上乱了阵脚。
“黄百韬要逃跑了！”这个振奋人心的消息立刻传出。原来，黄百韬兵团部与64军军部在电台上用粤语通话，说是一号(指黄)要到大院上去，要求派人保驾。正好被9纵的老广，名叫孔广平的随军记者侦听到了这个消息。聂凤智闻言立即命炮兵实施拦阻射击，可惜没有打中。9纵突击部队解决了敌炮兵阵地后，向纵深发展，一直打进了黄百韬的兵团部。
黄百韬的兵团司令部就设在一家酒坊里，早巳被我军的猛烈炮火炸得面目全非，炮弹直接命中屋顶，事后有人好奇地数了一下，发现上面竟然开了7个天窗。黄百韬侥幸未被炸死，和25军军长率领着残部逃到了大、小院上和尤家湖等村继续负隅顽抗，他留下的1辆新的美式吉普车连同车上的1副象牙麻将牌和1具紫铜火锅，成了我军的战利品。黄百韬跑得太匆忙，只带了几个随从，兵团指挥部的一摊子统统成了俘虏，连两箱机要密码也没来得及销毁。纵队司令部立即派专人将密码送到野战军司令部，后来在战役决战的第二、三阶段，对破译工作起到了不小的作用。
此时，碾庄圩已被攻克。
黄百韬已经走向了他的生命尽头。
在这场战斗期间，新华社发表了毛泽东起草的关于《中国军队形势的重大变化》的评论。毛泽东信心十足，指出再有一年左右的时间，就可能从根本上打倒国民党反动派政府。
事实果然如他所料。
小小的碾庄圩已经被淹没在战火硝烟里面。黄百韬清楚地知道，他已是穷途末路，这里恐怕就是他的归宿了。一向自负的黄百韬何曾有过这样的念头。他转战沙场多年，正是因为卓著的战功和忠诚才受到蒋介石的器重，他怎么也想不到今天他会落到如此地步。
圩子里的枪声一阵紧似一阵，像是对他的回答。
我军几个纵队在一起打仗，是不比赛的比赛，谁也不甘心落后。但突破敌前沿时却发展很慢。圩子里到处是顽强抵抗的敌人，到处是枪声，抬脚是地堡，敌人像疯狗一样连续不断地反扑。徒步涉水进攻的战士们被浸湿了棉衣，穿在身上又重又冷，冻得脸色发青。