一路上，第85军走走停停，行动迟缓。部队在阜阳休息了一天，吴绍周召集会议，研究如何应付白崇禧又不得罪黄维的办法，分析了当时的形势。当时，第85军的确面临一些困难：部队带的粮食快吃光了，计划在阜阳、太和县征补粮食，可是国民党政府人员无处可找；黄维在阜阳渡沙河时架起了便桥，但他带部队过河后又没有留兵守护，等85军到了，桥已被我当地民兵拆了，还要重新架桥；廖运周他们已经从收音机中得到了一些国共双方战场情况，黄百韬兵团已被包围，宿县被解放军占领，张绩武被俘等等。面对这种局面，吴绍周显得垂头丧气，只好再向黄维请示。黄维回电同意第85军在阜阳待命，并说兵团主力正在蒙城调整部署。可是第二天，黄维又急急电令第85军兼程前进，到蒙城补给。第85军只好兵分两路，赶往蒙城，随后又渡河跟进。吴绍周就这样把部队拉到了前线。
这次行动，在第110师内部有很大阻力。白崇禧和张轸都打算把这个师留在他们手里，师里的很多官兵对这次行动也有埋怨情绪。有的公开骂蒋介石是催命鬼，说：“蒋介石的部队是听刘伯承指挥的。”也有的说：“这支部队现在听蒋介石的，白崇禧的话也不灵了。”实际上他们是留恋湖北，不愿开往徐州。按说这些情绪是与蒋介石的计划相抵触的，但对起义计划的实行也极为不利。部队带不出，起义的计划就要落空。于是，11月6、7日，110师召开了中共地下党紧急会议，觉得从各个方面考虑，趁这次“增援”徐州的“最有利时机”，一定要把部队带出去，带到革命大家庭中。在加强政治宣传的同时，110师还对官兵的生活进行了妥善的安排。决定发给军官家属三个月的大米和薪金；允许大家出发前到广水、汉口探亲一次，等等，逐步稳定了官兵的思想，把他们带了出去。
11月24日，第85军由蒙城到达赵集附近，解放军已自动放弃了南坪集。黄维错误地认为解放军已被击败，让第18军全部进入浍河北岸，14军在南坪集东南地区集结，第10军在孙疃集附近与解放军交战，并把他自己的司令部安到南坪集。随后命令各军积极侦察当前敌情，还准备继续向宿县攻击前进。可他哪里知道，他的部队已自动进入了解放军既设的袋形阵地了。当时，廖运周已经发现赵集西北方面有大批的解放军在向南移动，蒙城被解放军占领，黄维兵团的后方补给线已被切断，整个战局的态势对黄维很不利，如果黄维发现了解放军的企图，可能改变进攻宿县的决心，后来果然如此。
当天深夜，吴绍周从兵团开会回来后，面带难色，低声对黄子华说：“情况很糟糕，敌人有纵深配备正向我军两侧迂回。我军将被包围，必须向固镇转移、靠拢，只怕委座（蒋介石）不答应呀！我们是进退两难，真是难啊！不过，现在黄维还是下了转移的决心。”
接着，吴绍周在地图上比画着，“第85军的主力放在南坪集附近，占领阵地，向西北方面警戒，掩护第18军和第10军的转移；待两军通过后，我军就经罗集向固镇以西地区集结；第14军沿举河南崖占领阵地，向北警戒，阻敌南犯，掩护兵团转移；第10军迅速脱离敌人，沿举河南岸，依靠第85军掩护，向固镇以西前进。第18军脱离敌人后，经双堆集向固镇西湖沟集前进，兵团司令部在第18军后跟进。”吴还通知廖运周说，第110师暂归黄维直接指挥，明日向湖沟集方向搜索敌情。
听了吴绍周的话，廖运周心里既高兴又着急。高兴的是解放军已经把黄维包围了，黄维就要完了。着急的是解放军自动放弃南坪集以诱敌深入的企图被黄维察觉了，并打算向南转移。如果解放军不能迅速出击合围，就有让黄维逃脱的危险。
这是关系整个战局成败的关键。必须立即把这一重要情报向刘、邓首长报告，否则就要贻误战机。
当时廖运周心急如焚，可又不便马上离开，就用话搪塞吴绍周说：“为什么把我师归黄维直接指挥？这样分割使用诸多不便，为什么要第85军掩护第18军、第10军转移？他们各自掩护直接转移不是更好吗？第85军由赵集直接开往固镇西北地区与友军取得联系不是更好吗？”廖运周的话在吴听来可能很在理，其实廖运周不过是用了个缓兵之计挑拨吴绍周与黄维的关系，拖延一下时间罢了。吴绍周好长时间没作声，看来这些话他是听进去了。
停了一会，他说：“你们师的任务是搜索敌情，兵力可大可小。你把第328团留给我作预备队好吗？”廖运周毫不迟疑地说：“完全可以，我带两个团就够了。”当时，第328团团长姜继鑫是吴绍周的亲戚，思想顽固。该团其他军官也大都与共产党对立。该师地下党委多次研究过，将来起义，就怕这个团找麻烦，现在吴绍周要把它调走，正合了廖运周的心愿。
回到师部后，廖运周马上召集中共中央中原局派来做地下工作的李俊成、廖宜民、张士瑞进行研究，立即派张士瑞同志把黄维兵团的转移计划送出，并向刘、邓首长请示下一步的任务。又发电报给在汉口留守处的徐仁同志，让他迅速在留守处安排相应的措施。
午时，吴绍周到南坪集附近阵地，指挥其他部队转移。入夜，黄维队伍还没全部拉开，解放军就开始了全面出击，把黄维部队打得焦头烂额，黄维的转移部署全乱了套。这一天，他的部队没有一支到达预定目的地，110师也跟着跑了不少冤枉路，一会儿黄维让110师向东南搜索，一会儿向东北掩护，而吴绍周又让去南坪集增援他。报话机不间断地呼叫，行动的目标不时转变，向导说你们这个部队到底往哪里去？官兵也七嘴八舌埋怨说我们从来没有这样混乱过。
黄维这个人很自信。在他的第一次转移部署被解放军打乱后，他并没有泄气。加上他的部队军事素质和武器装备普遍不错，号称蒋介石五大主力之一，所以他并没有把解放军放在眼里。当然，他也不是一个没有头脑的人，也不得不考虑一下现实的处境。
当时，廖运周的师部和黄维兵团的司令部同住在双堆集附近的一个村子里。26日午后5时许，廖运周刚从前方回来，黄维就派人把他找了去。他看了看廖运周，很镇静地说：“刚才空军侦察报告说，今天午后3时敌人对我兵团的包围已经形成，他们正在构筑工事，你有什么主张？”廖运周反问了他一句：“司令官有何决策尽管下命令，我师保证完成任务。”他料到黄维已经有了新的打算，黄维果然说：“我想乘敌立足未稳，打它个措手不及。决定挑选四个主力师，齐头并进，迅猛突围。”廖运周马上意识到，黄维这一招的确厉害，同时也觉得这是一个可以利用的好机会，于是他说：“好！司令官的决策真英明。我们师请示打头阵，愿当开路先锋！我们既然能攻占敌人堡垒式工事和河川阵地，现在突破他们临时构筑的掩体，当然不在话下了。我请示立即回去准备行动。”黄维见廖运周这样支持他的意见，对他又是夸奖又是鼓励。
在回去的路上廖运周反复琢磨着：黄维的部队尽管近来有些消耗，但装备仍然完好。且军官们受法西斯毒害较深，士气未退，战斗力仍然很强。现在解放军的确是立足未稳，黄维四个师并力突围还真有让他跑掉的危险。廖运周想起了刘、邓首长的指示，要在最有利的时机发挥最大的作用。现在是火候了！必须立即举行战场起义，打乱黄维的突围部署。
廖运周马上把黄维兵团新的突围计划和破坏这一计划的设想跟李俊成、廖宜民、杨振海等地下党的同志谈了。于是作出决定，派杨振海同志去见解放军最高指挥员，把黄维准备在27日上午采取的突围行动和110师决定趁此机会举行起义的计划一并上报。为了避免误会，请示解放军前沿部队在突围处的左翼闪开一个口子，让开一条路，等110师过去后再把口子封上。杨振海同志走了以后，廖运周他们又进一步进行了研究，考虑到四个师齐头并进，让110师居中，两翼都是敌人，对110师很不利，于是廖运周决定想尽办法“调整”一下黄维的部署。
廖运周又去见了黄维，向他建议：“四个师齐头并进不如三个师好。把第18军的主力师留在兵团作预备队，可随时策应第一线作战。控制预备队以备不时之需，这是一个常规了。让我师先行动，如果先得手，其他师可迅速跟进，扩大战果。”黄维见廖运周肯挑重担，又替他着想，照顾兵团的机动权，很是高兴。对廖运周进行了一番赞扬，连声说：“好同学、好同志，你要什么我就给你什么，坦克、榴弹炮随你要。”他还让在一边的兵团副参谋长韦镇福通知空军调飞机配合110师行动。
廖运周心里暗笑，说：“我已派了几个便衣深入敌后，进行侦察，如果发现有空隙的结合部，我们就利用夜间提前行动。”黄维又把廖运周赞扬了一通，非常轻松地说：“有机会就前进，要当机立断。”他对廖运周的言行没有一点怀疑，廖运周心里这才踏实了许多，向韦镇福要了两份地图拿回了师部，很正经地与副师长杨柳营、参谋长洪炉青一起研究了突围计划。他们也没有任何怀疑，于是决定：师直属队在黄昏前作好准备，午夜开始行动。
26日晚上，大家心情都很激动，急切地盼望着杨振海同志回来。第二天凌晨3时，他终于回来了，一进屋就高兴地喊着这次任务完成得非常顺利。他还带来了王近山司令员亲手绘制的地图。并说6纵准备在规定的行军路线上，沿途放上高粱秆作为路标，让起义的官兵左臂一律扎白布或白毛巾，规定在两军接触时，打三发枪榴弹作为联络信号，从解放军第6纵队和第17师的阵地通过，到达罗集附近的大吴庄、西张庄。时间要提前，最好在天明以前全部通过。
“万事俱备，只欠东风”。离规定6点钟出发的时间还有两个小时。为了预防万一，廖运周决定把这段时间也充分用上，又一次跑到黄维那里，再给他送去了一颗定心丸。黄维见了廖运周，首先询问了派出去的人侦察的情况，了解了110师的准备情况。廖运周说：“我正要向你报告。
我们发现敌军阵地结合部有空隙可钻，在拂晓前行动最为有利，特来请示。”黄维大概觉得自己的决策很英明，也觉得他选准了突围的先锋，哈哈大笑起来，顺手拿出了一瓶酒，对廖运周说：“老同学，这瓶白兰地藏之久矣，一直没舍得喝，现在我特敬你一杯，预祝你取得胜利。”又转身对韦镇福说：“来，你们是同期同班同学，也要敬一杯。”看看出发的时间快要到了，不便久留，廖运周回敬了他们一杯酒后，向他们敬了一个军礼，就告辞了。黄维一直把他送到门口，紧紧地握了握他的手，才回去。
廖运周回到师里不久，解放军南线最高司令部派武英同志穿着便服来到师部，为110师做向导。
临行前，廖运周觉得有必要公布了，就把一些比较可靠的营连长召集到一起，在一块空地四周布置了警戒，廖运周就站在那里进行了起义动员。他开门见山地说：“现在，我们已被解放军全部包围，蚌埠的李延年、孙元良的救兵打不过来，徐州被围，黄百韬被消灭，蒙城、宿县被占，我们一无援兵二无退路，弹粮即尽，而解放军却在不断增援。
这样下去我们只能坐以待毙。蒋介石对人民犯下了滔天大罪，我们为什么还要为他卖命呢？共产党、解放军的所作所为大家都很清楚。很多人都要求我利用朋友关系（当时还不能公开身份）给解放军写封信，为我们提供方便，使我们脱离战场。现在我们已派杨振海与解放军联系上了，见到了他们南线司令员。解放军对我们将采取的行动非常欢迎，你们赞不赞成这样做？”大家异口同声地说：“我们赞成！”大家都说：“我们愿意跟师长走！”廖运周环视了一下周围，见到他们的表情都十分严肃，十分诚恳，心里很是激动。
这时，东方已经露出了鱼肚白，笼罩在村庄、田野、道路上的浓雾渐渐散开，出发时间到了。
11月27日早晨6点钟，第110师准时开出了双堆集附近的周庄、赵庄，在通向解放军阵地的道路上向前进发。
一路上，非常顺利，黄维对廖运周十分放心，不时地通过报话机询问几句进展的情况。两个小时后，起义部队已全部通过了解放军阵地，解放军又把放开的口子重新封了起来。这时，报话机中传出黄维的呼唤却有些异样：“长江长江，你们到了哪里？”廖运周赶紧回答：“武昌武昌，我们到了赵庄，沿途畅行无阻。”
下午1点半钟，110师到达了指定的地点大吴庄。黄维和吴绍周还在报话机里询问进展情况。廖运周下令把全师的报话机统统关掉一律上缴，师部的电台也停止使用，中断与黄维、吴绍周的联系，这才引起了黄维的怀疑。
黄昏，大批国民党飞机飞了过来，在110师宿营地附近扔下了大量炸弹，可是他们知道得太晚了。
当天晚上，起义部队就在原地宿营，官兵们睡得很香很香。第二天，炮兵们全部参加了进攻黄维兵团的战斗，不少人还在这次战斗中荣立了战功。
12月24日，毛主席、朱总司令亲自发来贺电，赞扬了全师官兵的义举，鼓励他们逐渐把这支队伍锻炼成真正的人民军队。