20日，下令以第99、96、56、68军守备淮河，以第28军于浦口占领桥头堡，第54军、39军均开赴南京，归京沪卫戍总司令汤恩伯指挥，并令第2军由汉口船运芜湖集结。上述情况表明，蒋介石眼看长江以北败局无可挽回，决心收缩兵力，加强长江防线，确保南京、上海，已无心思去救陈官庄的部队了。“老头子要一心守江淮了。”对于这一点，杜聿明自然是最清楚不过的。这样，截止12月中旬，在淮海战场上就只剩下陈官庄地区的杜聿明集团了。蒋介石看着被团团围住的杜聿明集团，弃之可惜，救之棘手，眼见长江以北败局已定，还是“从党国的全局利益出发”，决定忍痛割爱，把江淮之间的部队南调，加强长江防线。
处在解放军包围之中的杜聿明集团，此时虽尚存邱清泉兵团5个军14个师，李弥兵团3个军8个师的兵力，但却陷于粮弹俱缺的境地。几十万人，每天需要大米15万公斤，就是喝粥也得要5万公斤以上。杜聿明一再电请蒋介石空投粮弹，但飞机一天最多出动120架次，而陈官庄的被围部队达30万人之众，即使以全部空投力量从事粮食空投，一日之内，最多也只能满足10万人的最低需求之用，平分起来，亦只够每人每天一餐之需。更因包围圈是一个10公里的框形，有时由于风向关系，也不可能保证空投的准确率，加之飞行员在我对空火力射击下不敢低飞，不少空投物品飘落于解放军阵地。因此，为了粮食的分配问题，又常在兵团与兵团或军、师、旅、团各单位间引起争执，相互间闹得不可开交。各部为了争抢空投的大米、大饼，有时甚至架起机枪互相残杀。各部队为了充饥，不得已宰杀军马，连树皮、马皮都吃光了，士兵饿死冻毙者日众。
最苦的是从徐州随军西撤的国民党党政机关人员及从海州撤退时盲目随军而行的男男女女，他们也要吃饭，但他们不在花名册上，怎么办？到此时，人人均悔恨自己自投罗网，自讨苦吃，但也悔之已晚。而邱清泉却乘机把他们中的男子编入部队，以作为补充兵员。为此，还成立了一个暂编旅，委任兵站司令耿文哲为旅长。那些人虽然知道当兵是要卖命的，但这时吃饭已成为第一需要，只好当兵，从兵营的大锅中舀一碗稀粥喝。最可怜的是那些女学生和其他妇女，想卖命也没有资格，只好被迫以肉体向官兵们换取食物。此时此地，几乎一切东西、包括肉体都上了市，只要手里有吃的东西，就可以拿来换取他人的贵重物品或其他想要的。那些有办法弄到食品的军官，更乘机巧取豪夺，无所不为。
从12月20日开始，战区更兼雨雪交加，气温骤降，敌大批士兵冻死饿死。解放军则利用新年联欢，敲锣打鼓，歌声震天，开展火线喊话、阵地广播，让新解放过来的士兵现身说法进行劝降，有组织地释放俘虏，并携带宣传品回去，在迫近前沿的堑壕边布置大幅标语和漫画，用六○炮发射“宣传弹”，甚至把电话架到敌人阵地进行宣传。在解放军的强大政治攻势感召下，杜聿明集团成班、成排甚至成连的官兵不顾严密的封锁和残酷的镇压，越过火线向解放军投降。从12月16日至翌年1月5日的20天中，相继投降者达1.4万余人，约等于两个师的兵力，平均每天约有200余人。杜聿明说，解放军的政治攻势弄得国民党军内部上下狐疑，惶恐不安。刘峙也说，解放军的谋略及佯动，对国民党军进行内部策反和阵前喊话、送饭等，“其在作战上之利益，等于无形中增加了10万兵力”。
1948年12月15日，淮海战役第二阶段胜利结束。我军歼灭敌1个兵团部、4个军部、11个整师（其中1个师起义），共10万余人；阻击并部分歼灭南北援敌，我军开始淮海战役第三阶段的作战。华东野战军和中原野战军的将士在1949年的新年即将来临之际，摩拳擦掌，准备进一步扩大战果。但在淮海战场杜聿明集团盘踞的地盘却没有一丝喜庆的气氛，有的只是寻求突围前的忙碌。
17日，蒋介石发电给杜聿明：“弟部切勿单独行动，即派人来京面授机宜。”杜聿明接电后，即于第二天派指挥部参谋长舒适存飞南京受命。19日午后，舒适存即偕空军部通讯署长董明德从南京乘CA7型飞机回来了。舒适存这次偕董明德前来，带来了蒋介石及王叔铭给杜聿明的两封信。蒋介石在信中说，自杜聿明部队被围后，他已想尽办法，但华北、华中、西北的所有部队，都被“共军”牵制着，无法抽调。目前惟一的办法就是在空军的掩护下，集中力量突围。空军这次将全力掩护，并投放毒气弹。如何实施，由董明德前去具体商量。王叔铭的信比较简单，信中说：“校长对吾兄及邱、李兵团极为关心，决心以空军全力掩护吾兄突围，现派董明德前去与兄协商一切，董为弟之好友，请将一切与之谈清，弟可尽量支援。”
杜聿明看完信，即把指挥部第三处处长郑锡光找来，与董明德共同商量陆空协同施放毒气弹进行突围的计划。
由于施放毒气是违反国际公约的，所以，当场规定：毒气弹为“甲种弹”，其他弹称为“乙种弹”，作战计划中只写“乙种弹”不提“甲种弹”。为了防止毒气弹误伤己方，还规定了陆空联系信号。
董明德等把残暴的杀人阴谋详细议妥，准备第二天就飞回南京复命，不料当夜风雨大作，而且这雨一下就是十天，飞机一直无法起飞，也可谓之苍天有眼。
由于天气原因，空投也完全停止，杜聿明集团官兵的吃饭问题日益突出。他们开始到处搜挖老百姓埋藏的粮食，继之就宰杀军马，数千头军马没几天就杀个精光。最后什么也吃光了，而天气仍然没有转晴的迹象。蒋介石煞费苦心，特地从美国运来先进的雷达，临时训练几个伞兵使用，然后带着雷达空投到陈官庄，意欲用雷达指示飞机空投粮食，没想到这先进的机器一着陆就失灵，3个临时抱佛脚学了点皮毛的伞兵，对着雷达又是鞠躬又是作揖，这玩意儿就是不争气，连吭都不吭一声。
自12月16日起，我华东野战军虽然停止了对杜聿明集团的武力进攻，但政治攻势却更为有力。尤其是教书匠出身的毛泽东，雅兴大发，为中原野战军、华东野战军司令部起草了《敦促杜聿明等投降书》，向被围困的杜聿明集团阵地反复广播。
杜聿明将军、邱清泉将军、李弥将军和邱、李两兵团诸位军长、师长、团长：
你们现在巳经到了山穷水尽的地步。黄维兵团已在十五日晚全军覆没，事延年兵团已掉头南逃，你们想和他们靠拢是没有希望了。你们想突围吗？四面八方都是解放军，怎样突得出去呢？你们这几天试着突围，有什么结果呢？你们的飞机坦克也没有用。我们的飞机、坦克比你们的多，这就是大炮和炸药，人们叫这些做土飞机、土坦克，难道不是比你们的洋飞机、洋坦克要厉害十倍吗？你们的孙元良兵团已经完了，剩下你们两个兵团，也已伤俘过半。你们虽然把徐州带来的许多机关闲杂人员和青年学生，强迫编入部队，这些人怎么能打仗呢？十几天来，在我们的层层包围和重重打击下，你们的阵地大大地缩小了。你们只有那么一点地方，横直不过十几华里，这样多人挤在一起，我们一颗炮弹，就能打死你们一堆人。你们的伤兵和随军家属，跟着你们叫苦连天。你们的兵士和很多干部，大家很不想打了。你们当副总司令的，当兵团司令的，当军长、师长、团长的，应当体惜你们的部下和家属的心情，爱惜他们的生命，早一点替他们找一条生路；别再叫他们做无谓的牺牲了。
现在黄维兵团已被全部歼灭，李延年兵团向蚌埠逃跑，我们可以集中几倍于你们的兵力来打你们。我们这次作战才四十天，你们方面已经丧失了黄百韬十个师，黄维十一个师，孙元良四个师，冯治安四个师，孙良诚两个师，刘汝明一个师，宿县一个师，灵璧一个师，你们总共丧失了三十四个整师。其中除何基沣、张克侠率三个半师起义，廖运周率一个师起义，孙良诚率一个师投诚，赵璧光、黄子华各率半个师投诚以外，其余二十七个半师，都被本军全部歼灭了。黄百韬兵团、黄维兵团和孙元良兵团的下场，你们已经亲眼看到了。你们应当学习长春郑洞国将军的榜样，学习这次孙良诚军长、赵璧光师长、黄于华师长的榜样，立即下令全军放下武器，停止抵抗，本军可保证你们高级将领全体官兵的生命安全。只有这样，才是你们惟一生路。你们想一想吧！如果你们觉得这样好，就这样办。如果你们还想打一下，那就再打一下，总归你们是要被解决的。
阵地广播喇叭的声音随着阵阵劲风吹向敌营，杜聿明集团的官兵都竖起耳朵听着。有少数几个顽固派军官挥舞着手枪，在阵地里气急败坏地叫嚷：“不准听，他妈的，都不准听！”但没有人理他们的茬，他们只好悻悻地走了。
广播声继续在风中传播，有人暗暗高兴，也有人垂头丧气，各人在想各人的心事。
自黄维兵团被解放军消灭以后，蒋介石就一再督令杜聿明串部突围。杜聿明懂得不突围自然是死路一条，但突围同样是一条死路，甚至这种死亡会来得更快、输得更惨。然而，军令难违，他还是无可奈何地下令各兵团去做突围前的准备。
在这期间，邱清泉来对杜聿明说：“陈毅给你送来一封信，我已把它烧了。”杜问：“内容说些什么？”邱说：“还不是那一套！劝降么，谁降共军！”又有一天，李弥打电话给杜聿明说：“陈毅派人带着一封信，从第一线摸进来，是原第13兵团被俘的一个军官。”杜问：“他说些什么？”李说：“他吓晕了，说不出来。信里还有些道理。我把他送来你问问。”第二天，李弥连人带信都给杜聿明送来了。杜聿明看到陈毅的信中开头说得很客气，中间有些杜聿明认为是威胁的话。信中说到“你为什么替四大家族服务，而不为人民服务”，对他倒有些启发。杜聿明心中一动，如果能保全两个兵团的部队的话，也可以投降。
杜聿明随即将这个军官交副参谋长文强去审问，自己拿着信去试探邱清泉的态度。邱清泉接过去看了一半，一句话没说，便将信撕掉烧了。杜聿明想，邱清泉历来是蒋介石派来牵制他的人，飞扬跋扈，目空一切，过去与他矛盾重重，有时还正面冲突过。这次处在包围中，邱清泉事事请示，表现还不坏，但还未到敞露心怀的程度。杜聿明心乱如麻，告辞而去。
1949年元旦来了，解放军各围攻部队一派喜气洋洋，连战壕、掩蔽部上都贴上了用红纸写的对联，战地伙房里飘出了诱人的鱼、肉香味，几个嘴馋的战士甚至忍不住偷偷到伙房去“侦察”，挨了老炊事班长一顿善意的喝骂，偷偷乐着颠了回来，又迎来了一群老兵的一阵嘲笑。各纵队首长都来到了前线阵地慰问，使战士们的士气更为高涨，几个刚解放过来的战士凑在一起偷偷嘀咕：“瞧瞧，两边就是不一样啊，这样的部队不打胜仗那才叫怪呢！”
但新年钟声并没有给蒋介石带来什么喜气。还在12月中旬，美国驻华大使司徒雷登就建议蒋介石交出军政大权以做和谈的准备；成立陆海空军司令部，以何应钦任总司令负责军事，李宗仁代理总统负责政治。12月24日，白崇禧、程潜发出请蒋介石下野的电报。对蒋介石而言，这是一个笼罩着灰暗情绪的新年。就在元旦这一天，快输光了老本、心力憔悴的蒋介石被迫提出了下野的意向，被迫发表求和声明。当然，谁都知道蒋介石惯于玩“假和平”这一伎俩，蒋介石的“和”是为了战，元旦求和只是为了争取时间，重整力量，以谋卷土重来。就在元旦前一天，毛泽东在为新华社写的新年献词中严正指出：将革命进行到底！于是，在淮海前线解放军阵地上架设的高音喇叭里响起了一个洪亮的声音：
中国人民将要在伟大的解放战争中获得最后胜利，这一点，现在甚至我们的敌人也不怀疑了。
战争走过了曲折的道路。……
敌人是不会自行消灭的。无论是中国的反动派，或是美国帝国主义在中国的侵略势力，都不会自行退出历史舞台。……
现在摆在中国人民、各民主党派、各人民团体面前的问题，是将革命进行到底呢，还是使革命半途而废呢？如果要使革命进行到底，那就是用革命的方法，坚决彻底干净全部地消灭一切反动势力，不动摇地坚持打倒帝国主义，打倒封建主义，打倒官僚资本主义，在全国范围内推翻国民党的反动统治，在全国范围内建立无产阶级领导的以工农联盟为主体的人民民主专政的共和国。……
1949年中国人民解放军将向长江以南进军，将要获得比1948年更加伟大的胜利。
……
几千年以来的封建压迫，一百年以来的帝国主义压迫，将在我们的奋斗中彻底地推翻掉。1949年是极其重要的一年，我们应当加紧努力。
毛泽东富有浓烈湖南辣子味的文章，给前线将士以极大的鼓舞，但也呛了空喊“和谈”的蒋介石一个倒憋气。虽然朝野一片让他下野之声，他也在台上再三故作姿态，但他仍牢牢控制着兵权。1月3日，他电告杜聿明，自5日起投足三日粮弹，务必突围。
最后搏杀歼灭围敌
经过休整和强大的政治攻势，华东野战军决心乘敌人还未得到粮弹补给，且动摇疲惫之时，争取迅速歼灭杜聿明集团，以获得淮海战役的全胜。1月2日，经中共中央军委批准，粟裕、谭震林、陈士榘、张震下达了总攻杜聿明集团的命令，确定采取先歼灭包围圈东部的李弥兵团，尔后攻击邱清泉兵团的步骤。第一步作战部署是：以10个纵队共25个师，分成东、北、南三个突击集团，担任第一线突击；以7个纵队共17个师，使用于外线堵击，并作为预备队，并于1月6日17时发起战斗。
东集团以第10纵队司令员宋时轮、政委刘培善统一指挥第10、第3、第4纵队和渤海纵队，冀鲁豫军区独立第1、第3旅，加上北集团的第1纵队，担任分割围歼李弥兵团的任务。
北集团以谭震林、王建安统一指挥第1、第9、第12纵队，由北向西南发起攻击。
南集团以韦国清、吉洛统一指挥第2、第8、第11纵队，由南向北进击。
寒风无情地呼啸着席卷着大地，雪花纷纷扬扬地又飘起来了。杜聿明的士兵在交通沟里、地堡里、露天掩体里，冻得浑身直哆嗦。一片充满绝望情绪的凄惨景象。
1949年1月6日15时30分，华东野战军各突击集团向被围困多日的杜聿明集团残部发起了总攻。新近缴获的美式大炮组成了庞大的炮兵群，炮口直指陈官庄。随着指挥员的一声令下，炮群怒吼了，立时如山呼海啸，地动山摇。炮弹在陈官庄敌人的阵地上爆炸，烈焰映红了半边天空，敌人的大部分防御工事被夷为废墟。在解放军强大炮火的攻击下，李弥兵团很快便失去了抵抗力，邱清泉兵团也只有第5军能抵挡住几次这样的轰炸，其他各部队几乎都乱了阵脚。