三大戰役發生前後，1948年2月，捷克總統貝奈斯在群眾運動和軍方的壓力下，接受了12名部長的聯名辭職。3月17日，英、法等五國代表在比利時簽署條約，成立了“布魯塞爾條約組織”。10月，美國正式頒布NSC13/2號文件，開始把美國在亞太地區最主要的敵人——日本重塑成美國最重要的盟友。
1948年11月初，遼沈戰役即將結束時，敵人在東北敗局已定。蔣介石為挽救危局，決定縮短戰線，固守淮海地區戰略要地徐州，為其統治中心南京提供屏障。11月5日，敵人開始以徐州為中心收縮兵力。於是，總前委決定，6日立即發起進攻。淮海戰役打響了。
6日晚，華東野戰軍主力分路南下，追擊沿隴海路渡河西撤的黃伯韜兵團，迅速掃清了敵軍隴海鐵路北側據點。同日，中原野戰軍也向敵劉汝明部發動了追擊。
敵軍得知華東、中原野戰軍兵分多路向徐州逼近後，甚為驚恐。敵劉峙部幾路都改變原定計劃，迅速向徐州集中。同時，蔣介石命令剛從北平回到南京的杜聿明返回徐州仍任副總司令。麵對敵軍部署的變化，中央軍委和毛澤東於9日指示中原、華東野戰軍主力要盡全力爭取在徐州附近殲滅敵人主力，阻止敵軍南逃。
敵黃伯韜兵團主力在華東野戰軍主力的猛烈追擊之下，於10日到達碾莊圩地區固守待援。而此時華東野戰軍各路追兵也已經迅速趕到，山東兵團也於11日駐紮於徐州東郊大廟附近。至11日，黃伯韜兵團主力4個軍共7個師，已經被包圍於以碾莊圩為中心的狹小地區內。
黃伯韜兵團被圍後，劉峙、杜聿明在蔣介石的命令下，從徐州派出12個師的兵力救援。但由於遭到華東野戰軍的頑強阻擊，未能起到救援作用。而擔任攻殲黃伯韜兵團的各縱隊，自12日開始，便對其展開了猛烈進攻。各攻擊部隊集中優勢兵力，對敵人實行分割殲滅，致使敵軍遭到嚴重打擊。至18日，黃伯韜兵團所在的碾莊圩地區已經完全暴露在各攻擊部隊的矛頭之下。19日晚，各縱隊對敵軍展開總攻，黃伯韜率領殘部仍然負隅頑抗，各縱隊乘勝攻擊，到22日晚，將黃伯韜兵團全部殲滅，並將黃伯韜擊斃。
蔣介石為保存實力，決定兵分三路會攻宿縣，打通徐蚌線，企圖將徐州的三個兵團接走。11月14日，李延年、劉汝明兵團沿津浦路向北進攻，杜聿明指揮徐州主力向南進攻，黃維兵團向宿縣方向進攻。為了粉碎敵人的計劃，華東、中原野戰軍也兵分三路對敵軍三路作戰。在中原、華東野戰軍的頑強阻擊下，李延年、劉汝明兵團於26日逃回蚌埠地區，杜聿明集團僅前進10至15公裏，黃維兵團也於27日被合圍於雙堆集地區在那裏固守待援。
蔣介石鑒於原定計劃破產，11月28日又製定了由杜聿明率部放棄徐州，繞道中原野戰軍側背，解除黃維兵團之圍，然後共同南撤的計劃。30日，杜聿明率部從徐州向永城方向撤退。華東野戰軍分路追擊，於12月6日將杜聿明集團主力圍於陳官莊、青龍集的狹小地區內。中原野戰軍主力在華東野戰軍4個縱隊配合下，15日全殲黃維兵團於雙堆集，並俘獲司令黃維。之後，杜聿明集團在野戰軍強大的政治攻勢下，有的投降，有的被凍死、餓死，戰鬥力急劇下降；但杜聿明拒絕投降。於是，野戰軍便於1949年1月6日發起了總攻，至10日，全殲敵軍，俘獲杜聿明。至此，淮海戰役勝利結束。
淮海戰役曆時65天，殲敵55萬多人，基本上解放了長江以北的華東、中原廣大地區。淮海戰役的偉大勝利，為中國人民解放軍渡江作戰，奪取全國的勝利，奠定了堅實的基礎。