果然，韓德勤在蔣介石、顧祝同的命令下，開始了軍事行動。
陳毅、粟裕根據黨中央、中原局的指示，決心集中兵力於黃橋附近，在八路軍南下的戰略配合下，作獨立迎戰韓軍的準備。這是抗戰以來，全國規模最大的一次反摩擦戰鬥，如何對付頑固派如此規模的進攻呢？當時有3種作戰方案：
一是給予韓軍重大殺傷後，暫時撤出黃橋，乘頑軍追擊時，再集中兵力殲滅其一路。二是全力死守黃橋，待韓軍進攻失敗後再出擊。三是以黃橋為中心，誘敵深入，各個擊破。陳毅同誌主張第三種方案，他詼諧地說：如果戰勝了，蘇北大局就定了，我們就可大發展；如果失敗了，那就算了。他是充滿必勝信心的。最後粟裕葉飛都同意了這個方案。戰後，被俘獲的敵一一七師參謀長稱：“真是出其意外！”
10月3日，韓德勤集中全部兵力26個團約3萬人分3路向黃橋進攻，當時我軍隻有7000餘人，力量相差懸殊，而二李及陳泰運部的右路軍1.2萬人按兵不動，情況十分危急。
敵八十九軍首先撲上來了，翁達率領他的獨立旅3000多人向黃橋進攻。陳毅冷靜應戰，以黃橋為軸心，誘敵來攻，各個擊破。粟裕立即將指揮的重點放在北門城外。能否殲滅翁達旅，關鍵的關鍵，核心的核心，就是要把握好出擊時間。
4日下午，葉飛冒雨到陣地上巡視，此時正是青紗帳起，對翁達獨立旅的行動，看得清清楚楚。翁部成一路縱隊前進，每人一頂笠帽，完全是一種旅遊式行軍的架勢，毫無戰鬥準備。前頭部隊已經過去了，接著翁達和幾個高級幕僚騎著幾匹高頭大馬，在大批人員簇擁下緩緩而來。
葉飛立即電話報告陳毅：“獨立六旅在我槍口下踽踽而行，毫無戒備，正是攻打的最好時機。”
就在這個時候，陳毅、粟裕向葉飛下達了“立即分多路出擊”的命令，同時命令王必成協助一縱，殲滅敵獨立六旅。
埋伏在青紗帳裏的一縱指戰員們，聽到葉飛一聲令下：“出擊！”戰士們一個個憋足了勁，分4路衝了出去，勢同猛虎下山，青紗帳裏裏外外殺聲震天！敵獨立旅一下子給打懵了，一字長蛇的軀體，立馬被斬成幾段。獨立旅局部被殲，收縮到土墩和獨立屋固守，其後衛團還拚命猛撲高橋，企圖打開退路。一縱第五團早已占領高橋，一場血戰，硬是把敵後衛團壓了下去。激戰中，一縱一團團長喬信明看準有一批身挎皮包、手拎箱子的軍官，擁著騎馬的頭頭奔跑，斷定是翁達旅旅部，便親自率領一營立即撲了上去。一團向葉飛報告說：發現一具倒在血泊中的屍體，看來是自殺的，身邊有一件印有“翁達”名字的風雨衣。
接著二營、三營分別包圍了一股敵人，把敵第十八團分成3塊。翁達旅首、腹、尾同時受到突然攻擊，展開不及，亂成一團，不是投降就是被殲，極少逃脫。
10月5日，李守維在逃竄中，連人帶馬淹死在挖溝河中，宣告了敵八十九軍被殲，其餘如保安十旅、保安三旅、保安五旅之大部也被我軍消滅。
黃橋決戰共殲頑敵頑軍12個團1.1萬人。葉飛的一縱在此次戰役中發揮了重大作用，首先迅速殲滅韓軍主力獨立第六旅，在野屋基戰鬥中消滅敵八十九軍軍部和三四九旅，八十九軍軍長李守維、獨立旅旅長翁達均在此役中斃命。10月10日，八路軍抵達鹽城，新四軍抵達東台，兩軍先頭部隊便在鹽城與東台之間的白駒場以北通向劉莊的橋頭會師了。這是華中創建蘇北根據地的勝利，也是南北兩支紅色隊伍勝利發展的結果。
黃橋決戰勝利來之不易，陳毅在向中央軍委電報中稱“黃橋戰鬥、野屋基戰鬥均與我葉飛所部遭遇，極為頑強……我一、二、三、四、九各團進攻凶猛……敵膽始寒”。
葉飛率蘇北指揮部一縱到達黃橋時，沿途群眾夾道歡迎，而且熱烈要求我軍長期駐紮，保護地方，打擊日軍。葉飛部迅速開展工作，以黃橋為中心的根據地以最快的速度建立起來了。
黃橋決戰，是陳、粟合作的精品。葉飛在黃橋決戰中也立下了赫赫戰功。