華野十三縱已經參加圍攻黃維兵團的戰鬥，此時屬中野指揮，粟裕請求中央軍委和淮海前線總前委批準，將其歸還華野指揮，北上參加圍攻杜聿明集團。
這樣，粟裕一下子調遣了11個主力縱隊（不包括尚未北上的十三縱）從四麵八方向杜聿明集團圍去。從粟裕的調兵遣將可以明顯地看出，他是把更多的兵力放在阻擊敵人南竄的方向上，既不讓敵人逃往永城，也不讓敵人南下濉溪口而靠近黃維，一定要把杜聿明集團南下的道路全部堵住。為了這一目的，粟裕還命令豫皖蘇軍區的地方部隊盡可能控製渦河等幾條河流的渡口，堵住可能漏網南下的敵人，延緩敵人的行軍速度。
在當時的追擊隊伍中，部隊的文藝工作者編了一首《乘勝追擊》的戰地歌曲，歌詞是這樣的：
追上去！追上去！不讓敵人喘氣！追上去！追上去！不讓敵人跑掉！看，敵人動搖了，敵人混亂了，敵人潰退了，敵人逃跑了。同誌們，追上去！不怕困難，不怕饑寒，逢山過山，逢水過水，乘勝追擊！迅速趕上，包圍他，殲滅他！
粟裕和他的夫人楚青後來在回憶這一過程時說，在整個淮海決戰中，這些天是粟裕第二次感到緊張的時刻：
非常危險啊！盡管我們估計到了他們的撤退方向，卻沒有想到他們撤得這麼快。有的縱隊又突然失去了聯絡，怎麼也找不著了！萬一讓他們30萬部隊撤到淮南，問題就大啦！
就在華野的各路大軍以自己的鐵腳板與敵人的汽車輪子、坦克履帶展開一場星夜奔馳的競賽之時，粟裕在他的指揮部中得到了總前委書記鄧小平的電話。鄧小平提醒粟裕：杜聿明是在永城東北先停下來後被華野包圍的，所以，杜聿明很可能已放棄了西撤永城的計劃，而是想乘我們實施追擊、部隊脫離陣地之際，稍加整頓，突然殺我們一個回馬槍，向南突圍，向黃維靠攏，與南線的李延年、劉汝明兵團配合，救出黃維，一起逃往淮南。粟裕在電話中告訴鄧小平說，他們已經估計到了這種可能，已采取了措施，在向敵人大膽穿插分割的同時，已經命令包圍圈東南方向的三縱和魯中南縱隊在劉園、許小凹、港莊以北一線構築工事建立防線，準備阻擊敵人。鄧小平聽到粟裕的部署之後，會心地笑了。
就在給粟裕打招呼的同時，對戰局考慮用心極細的鄧小平在總前委還下達了另外一道十分重要的作戰命令。鄧小平知道了杜聿明預定的第一個撤退目的地是永城。從各方麵估計，杜聿明很可能改變方向，不會再攻到永城，何況我各路大軍已向敵人圍了上去。但是，不怕一萬，就怕萬一，萬一敵人仍然要衝向永城，萬一敵人的機械化部隊以它的高速度行軍衝到了我圍堵部隊的前麵而到達了永城，我軍的包圍計劃就可能落空。為此，鄧小平給位於永城附近的豫皖蘇軍區司令員張國華下達了一道命令，告訴張國華：華野大軍已經全麵出動，圍堵從徐州向永城撤退的杜聿明集團，為防止萬一，張國華必須立即率所屬部隊到永城布防，如果敵人到達了永城地區，豫皖蘇軍區的部隊必須堅決把敵人堵住，哪怕打到一兵一卒，也要把杜聿明堵住。應當說，這道命令對於張國華來說，擔子是壓得重了一些，因為要以豫皖蘇軍區的地方部隊去阻擊杜聿明的美式機械化部隊，難度的確太大。但是，由於能否堵住杜聿明集團的去路這一問題是關係到能否包圍住杜聿明集團的關鍵，再難也得上，再難也得堵。在這種情況下，鄧小平的決定顯示出了他在大戰麵前超乎尋常的堅毅與果斷。後來，由於華野主力阻擊計劃的實現，杜聿明集團的部隊未能到達永城就被完全堵住了，所以張國華的部隊也未能與杜聿明的部隊交手。但是，鄧小平下的這一步棋屬於下一步看兩步的一著高招。
在粟裕的指揮下，華野大軍除了在南線阻擊李延年、劉汝明兵團的六縱和已經參加圍攻黃維兵團的三縱、七縱，全部主力都投入了包圍杜聿明集團的戰鬥。各部隊從各自的駐地出發，全都朝著杜聿明集團的方向開進，最快的二縱在12月2日晚上就在蕭縣西南的王寨追上了邱清泉兵團的七十軍，一口就將其三十二師的九十六團全部吃掉。華野九縱是南路的先鋒，七十六團是先鋒團，也是在2日的夜間，他們正抄小路往前趕時，竟然一直插進了敵人的隊伍，而敵人還未發現，我軍一下子就抓了一大批俘虜。一個名叫詹美玉的班長抓到了第一個俘虜，竟是副軍長許長林。許長林原來是第三綏靖區七十七軍的副軍長，第三綏靖區的大部分部隊在何基灃、張克俠領導下起義時，七十七軍有5000多人未參加起義，雖然逃回了徐州，但已是殘軍，被撥給十六兵團孫元良指揮，這時也跟著十六兵團一起南撤，他同七十七軍的軍部以及特務營就都當了俘虜。
12月3日，華野司令部根據當時已初步對杜聿明集團形成包圍的戰況，給各縱隊下達了以下電令：
據近日各方獲悉，至今晨為止，邱、李、孫主力似仍被我滯阻於永城、碭山之線以東，蕭縣以西隴海路右側地區。邱匪主力似正向大回村地區攻擊，一部分在芒碭山至孟集、孫樓地區；李匪四十二師聯絡中斷，一六六師正於張新集被我圍殲中，其主力似在張大屯、大吳集、袁圩地區；孫匪掩護“剿總”機關，似仍位於蕭縣以西，大紅廟、吳集以北地區。據此判斷，敵似采取集團滾進、穩進突竄方針，既已被我滯阻於蕭、永以北，碭、永以東地區，則有現地固守，尋機突竄之可能。我決趁敵立足未穩、陣腳混亂之際，堅決截堵其向西南突竄道路，壓迫其向北、向西北，並先集中主力楔入其縱深，割殲其後尾一部，爾後再分批逐次各個殲滅之。