26日下午，黃維告訴廖運周說：“剛才空軍偵察報告說，今天午後3時敵人對我兵團的包圍圈已經形成，他們正在構築工事。我想乘敵立足未穩，打它個措手不及。決定挑選四個主力師齊頭並進，迅猛突圍。”廖運周感到這正是發揮自己作用的好機會，就對黃維說：“好！
司令官的決策真英明。我們師請求打頭陣，願當開路先鋒。我們既然能攻占敵人堡壘式工事和河川陣地，現在突破他們臨時構築的掩體當然不在話下。我請求立即回去準備行動。”黃維不但同意了廖運周的意見，還特地加以鼓勵。
廖運周早已經把自己師中不可靠的三二八團交給吳紹周做軍部的預備隊，現在自己手中的兩個團都是完全可靠的。他的打算是利用這個機會在最關鍵的時刻舉行起義，堅決打亂黃維的突圍計劃，讓其突圍不了。因為按他的分析，解放軍的包圍剛剛形成，工事尚未修好，結合部也不很緊密。如果黃維用四個主力師在強大火力掩護下拚死突圍，並不是沒有可能的。所以他在與師黨委的同誌們研究之後，立即派由中野派過來的楊振海前往解放軍陣地進行具體安排。同時又去找黃維，主動對突圍計劃提出了自己的具體意見，建議把向外突圍的四個師改為三個，而把兵力最強的十八軍的主力師作為突圍的預備隊，以便策應最佳突破口。同時堅決要求自己的師作為整個兵團突圍的先鋒。這些，都得到了黃維的認可。黃維還特地給他準備了坦克、榴彈炮，還說可以請求飛機支援。
11月26日夜，身負重任的楊振海進入解放軍陣地，順利地見到了過去的老戰友，並很快見到了中野南線總指揮、中野六縱司令員王近山和政委杜義德。他在把黃維兵團的突圍計劃交給了部隊首長之後，詳細彙報了廖運周的起義計劃。王近山立即把這一重要情況報告了劉、鄧首長。劉、鄧當即作了重要指示：立即組織部隊，不惜一切代價，堅決粉碎黃維的突圍計劃。要進行嚴密組織，保證起義成功。鄧小平還專門囑咐說，廖師長在漢口的家屬，我們將立即安排轉移，請他放心。六縱首長根據劉、鄧的指示，不僅對起義工作進行了詳細的研究，繪製了行軍路線圖，約定了聯絡方式和發動時間，還派縱隊司令部作戰參謀武英前往廖運周處指導起義，並擔任向導。
27日淩晨3時，身負聯絡重任的楊振海回來了。不久，武英也來了，起義工作立即緊鑼密鼓地進行。廖運周一方麵同黨委成員一起安排部署各種具體的組織工作和出發前的準備，一方麵又去黃維處了解情況。他對黃維說，他派出的便衣偵探已經回來，發現共軍的結合部有空子可鑽，在拂曉前行動最為有利，一定可以成功，希望黃司令官下命令。黃維到此時仍未有任何察覺，還認為自己的決策正確，先鋒隊的選擇也正確，十分高興。黃維拿出了一瓶酒對廖運周說：“老同學，這瓶白蘭地藏之久矣，一直沒舍得喝，現在我特敬你一杯，預祝你取得勝利。”黃維當然不會想到，他這杯白蘭地是在給他的一一○師的中國共產黨地下黨委書記敬的前線起義的送行酒。
為了保密，起義計劃隻在少數人中間傳達，並在完全保密的情況下事先做好了不是黨員的副師長楊柳營、參謀長洪爐青的工作。一直到預定的起義時間早上6時到來之前，廖運周才召開了軍官會議，宣布了起義計劃。所有軍官都讚成起義（廖運周心中清楚，到了這種時候，就是有個別人不自願，也不敢反對，隻能隨大部隊行動）。於是，早上6時正，廖運周率領全師官兵（缺三二八團）5000餘人排著四路行軍縱隊，在黃維等人的眼皮底下，按照中野六縱指定的路線，從中野六縱的十六師和十七師的陣地之間（六縱事先在起義部隊要經過的道路旁擺上了指示方向的高粱稈）向前開進。
廖運周率領的隊伍從雙堆集附近的周莊出發，在其他國民黨軍隊的眼中，他們是在執行突圍任務，廖運周掌握的報話機也在不斷地向黃維報告突圍的進展情況。可是，當兩個小時過後，部隊全部通過了解放軍的陣地之時，解放軍陣地上的口子重新封了起來，並對跟在後麵的十八軍予以迎頭痛擊。這時，報話機中傳來了黃維的聲音：“長江，長江，你們到了哪裏？”廖運周回答說：“武昌，武昌，我們到了趙莊，沿途暢行無阻。”黃維說：“跟在你師後麵走的第十八軍那個師，遭到了密集火力襲擊，傷亡很大。”廖運周明白，這時黃維已經有了疑心，已經心慌意亂了，因為在報話機通話中是不允許出現這類直白用語的。很快，有4架飛機飛到行軍隊伍的頭上盤旋，廖運周知道這是黃維派來了解情況的。由於部隊還未到達指定地點，還需要迷惑敵人，廖運周立即命令部隊按預先規定的聯絡信號，告訴空中的敵機：一切正常。一直到下午1時半，部隊全部到達指定地點大吳莊，廖運周才下令從此時起關閉所有電台與報話機，切斷與十二兵團的一切聯係。
廖運周率部在最關鍵的時刻起義，打亂了黃維兵團突圍的企圖，為我軍全殲黃維兵團起到了十分重要的作用。當天下午，中野六縱的王近山司令員、杜義德政委會見了廖運周。當天晚上，總前委特派中野二縱政委王維綱代表劉、鄧首長在全師連以上軍官會議上做了重要講話。由於在一一○師中原來黨的工作基礎較好，所以就在第二天，該師的全部炮兵就掉轉了炮口，參加了對黃維兵團的炮擊。