国军误认为解放军主力依然在山东，使徐州兵力调动也趋缓慢。实际上，50万解放军已从不同方向秘密夜行，在国军不知情下扑向徐州地区。国军一方，徐州剿匪总司令部总司令官刘峙作战无能，导致国军布阵极为不利。刘峙见解放军有扑向徐州之势，便遵从蒋介石之意，命令黄百韬、李弥、孙元良、邱清泉等各兵团退回徐州附近，意在死守。华东野战军按计划于六日夜间发起战役，各部队向预定目标开进时，发现国军正在收缩，当即转入追击。黄百韬兵团因等海州第44军西撤，推迟至7日西开。解放军借这此延误，追上正在渡大运河之黄百韬兵团，负责殿后之黄百韬兵