黃維則沒有胡璉那樣交好運，他乘坐的坦克沒開出多遠就出了故障，開不動了，隻好下來步行。還沒走上幾步，就被我軍戰士發現，黃維連忙逃進一塊麥地裏隱藏起來。我華野三縱特務營戰士傻小六和範介明兩人在搜索時發現了趴在地裏的黃維，當然就和抓其他俘虜一樣將他迅速抓獲，連他想掏出身上所帶的安眠藥也未來得及。這以後，他當然也就被送進了俘虜收容所。在收容所裏，黃維說自己是十四軍部的上尉司書，並在俘虜登記簿上寫著：“方正馨，江西弋陽人，十四軍軍部上尉司書。”但是，這位兵團司令的尊容畢竟還是有很多國民黨官兵認識的，不一會，就有一位叫李永誌的解放戰士把他認了出來。黃維在李永誌麵前無法再撒謊，因為李永誌過去當過黃維的馬夫。
就這樣，國民黨軍隊的中堅部隊、土木係的大本營十二兵團司令官黃維當了人民解放軍的俘虜，時間是1948年12月16日。
在黃維和胡璉率先出逃的同時，十八軍和十軍的殘餘部隊在突圍過程中則與我圍殲部隊發生了激烈的戰鬥。當我軍發現了敵人的突圍企圖之後，就從四麵八方向包圍圈中的敵人猛撲過去，把反突圍的阻擊戰變成最後消滅敵人的圍殲戰。由於敵人的建製本來已經打爛，主官又隻顧逃命，所以敵人雖有一些負隅頑抗的點片，但已經完全不成章法，成了各自為戰的局麵。在這種情況下，我軍在這一夜也打得有些亂，基本上是哪裏有敵人就往哪裏打，哪裏有物資就在哪裏接收。但是，結局卻是十分簡明的：國民黨軍隊主力十二兵團被我全殲。在十二兵團所有的高級軍官中，僥幸逃脫的隻有胡璉和十四軍副軍長穀炳奎。被我軍俘虜的除了黃維之外，還有兵團副司令兼八十五軍軍長吳紹周、十八軍軍長楊伯濤、十軍軍長覃道善。四個軍長中隻有十四軍軍長熊綬春未當俘虜，而是被擊斃。作為國民黨軍隊五大王牌之首的十八軍除了軍長楊伯濤被俘之外，副軍長王嶽和兩個師長王元直、尹鍾嶽也都當了俘虜。
值得一提的是，當陳賡司令員在俘虜的隊伍中見到十四軍參謀長梁岱時，向梁岱問過熊綬春的下落。當陳賡得知熊綬春已被擊斃時，特地關照說，一定要把熊綬春的屍體找到，並且埋葬，然後在墳前立一個牌子，以便他的家人今後前來查找。為什麼要這樣做？因為陳賡認為熊綬春雖然是在為蔣家王朝殉葬，但是他在抗日戰爭中也打過幾次硬仗，特別是在打通滇緬路時，他率一〇三師血戰鬆山一仗，打出了中國人的威風，算是一條漢子。
在我軍打掃戰場時，還有一則佳話必須交代。參加圍攻黃維兵團的除了中原野戰軍的全部主力之外，華東野戰軍還相繼派出了七縱、三縱、十三縱、魯中南縱隊和特種兵縱隊的兩個炮團參戰。身兼華野司令員和中野副司令員兩職的陳毅是華野的創建人、老首長，他處處表現了想大處、顧大局的崇高風格。在進攻開始之前，他特地告誡華野特種兵縱隊司令員陳銳霆：“中野為了躍進大別山，把重武器丟了。這次打黃維，一定要把華野主要的炮兵全部拉上去，保證戰鬥勝利。”陳銳霆認真執行了陳毅的命令。當戰鬥快要結束之時，陳毅又給在前線指揮作戰的華野參謀長陳士榘兩次打招呼：消滅黃維之後，黃維兵團的全部裝備都給中野，華野的部隊一律不準拿，各縱隊即時歸建。華野各部隊這一次仍然忠實地執行了陳毅的命令。
黃維兵團共4個軍11個師12萬餘人被我全殲，標誌著淮海戰役第二階段的結束。為了消滅黃維兵團，我軍也付出了傷亡3萬餘人的代價。
黃維兵團被全殲之後兩天，12月28日，毛澤東和中央軍委給兩大野戰軍發來了《賀淮海戰役第二階段大捷電》，電報中說：
慶賀你們繼淮海戰役第一階段的偉大勝利後，又取得了第二階段的偉大勝利。自11月23日至12月17日止，你們解放了戰略要地徐州，全部殲滅了國民黨最精銳兵團之一的黃維匪部第十二兵團四個軍十個師及一個快速縱隊；生俘該兵團正副司令黃維、吳紹周，爭取了黃維兵團之一一〇師廖運周部起義；包圍了由徐州向永城方向逃竄的杜聿明匪部邱清泉、李彌、孫元良諸兵團，並殲滅該敵三分之一以上；給予從蚌埠向西北增援的李延年、劉汝明諸兵團以沉重打擊，迫使其向淮河以南回竄，從而使杜聿明匪部完全孤立於永城東北地區，糧盡援絕，坐以待斃；同時，又解放了淮陰、淮安，攻克靈壁，使淮河以北全境除杜聿明匪部所據永城東北地區這小塊據點以外，均獲解放，對於今後作戰極為有利。凡此偉大成績，皆我英勇戰士努力奮戰，前後方黨政軍民一致協作的結果。特向你們致以熱烈的慶賀與慰問之忱。尚望團結全體軍民，繼續努力，為全部殲滅當麵匪軍而戰！
在重大的勝利麵前，淮海戰役總前委的幾位領導卻十分清醒，因為他們時刻關注著部隊在作戰中存在的各種問題。例如，在15日晚上和16日夜間圍殲敵人的戰鬥中，就出現了若幹問題，特別是不少人被勝利衝昏了頭腦，反映出來的不良現象特別值得注意。為此，在由中野政委鄧小平和副政委張際春所做的《關於殲滅黃維兵團作戰初步總結報告》中，就十分嚴肅地這樣寫道：
殲滅敵人後，15日夜間及16日整日，戰場極為混亂，搶繳武器、汽車、大車，亂放槍炮的現象，極端嚴重，為中野以往曆次作戰所未有。我們高級指揮機關，未做預防處置，實為主要原因。但也暴露了中野各部存在著極為嚴重的無政府、無紀律狀態，應引起最大警惕，予以克服。
§§第七章 北線大包圍