當黃維兵團還未被包圍時，李、劉兩兵團就奉蔣介石之命再度北上，想與從西邊開來的黃維兵團一道支援徐州，接應北線部隊，實現其“南北對進，三軍會師，打通徐蚌”的目的。但是，這個目的根本就是不可能實現的夢想，李、劉兩兵團還沒有什麼進展之時，黃維就已陷入包圍，北線的南下部隊也受阻而無法前進。在這種情況下，為了解救被包圍的黃維兵團，李、劉兩個兵團還是得北上，其目的仍然是與從北邊的徐州南撤的杜聿明集團共同由南北兩路援救黃維。由於李、劉兩兵團距黃維兵團最近，在近期又未有過大的戰鬥，沒受到殲滅性的打擊，在蔣介石的心目中還是建製完整、戰鬥力較強的部隊，所以蔣介石對這兩個兵團寄予了較大的期望。為此，他特地給他的黃埔弟子李延年和當時西北軍係統最後的一名領兵統帥劉汝明各寫了一封大同小異的親筆信：
吉甫（按：李延年字吉甫）弟：徐海會戰是國家存亡的大戰。前期作戰，我方雖殲匪數萬，但整個戰略形勢對我還是不利。現“共匪”劉伯承、鄧小平部集中主力圍攻黃維兵團於雙堆集。從昨天，杜聿明已率邱、李、孫三個兵團撤離徐州向西南轉進，由北向南打劉、鄧部側背，屆時匪方必分兵阻擊我南進兵團。弟部是有生力量，在12月3日應集中力量北進，摧毀匪方封鎖線，以救出黃維兵團。戰機不可失，務望本諸勝則舉杯同慶，敗則出兵死力的名訓，激勵將士，以挽戰局。中正手啟。
在多年來蔣介石給他的部下的書信中，這封信的語氣與心情都算是相當低沉的。因為在蔣介石麵前，這時的局勢實在是太令他沮喪了。
為了加強南線的攻勢，蔣介石又派出他的二公子、時任裝甲兵司令部參謀長的蔣緯國率領戰車第二團前往參戰。在參戰的同時，還有一個誰也看得出來的目的，就是讓蔣緯國到前線督陣。當然，從德國留學回來的蔣緯國也想在戰場上打出點模樣來在他父親麵前露一手。他在前線時曾對人說過，他離開南京前向蔣介石辭行時，蔣介石對他說過這樣的話：“徐淮之戰就和晉朝的淝水之戰一樣，謝安以八萬之眾可破秦苻堅百萬雄師，自古以來，以少擊眾乃是常事，問題在於將帥。”很明顯，年輕氣盛的蔣緯國，頗想在淝水兩岸再創一個淝水之戰的奇跡，使國人麵前出現一個再世謝安。
這一次作戰由於有蔣緯國督陣，蚌埠的三個頭目劉峙、李延年、劉汝明當然都不敢怠慢。劉峙立刻召開軍事會議進行部署，李延年表示一定要奮勇當先，唯獨劉汝明一反常態，十分謙遜地表示請李延年派部隊擔任蔣緯國戰車團的步兵掩護，這其中的原因有二。一是劉和李之間既不同派係，又相互瞧不起。李延年和劉汝明當時的職務都是徐州“剿總”的副司令，但因為李延年多兼了一個蚌埠指揮所主任，所以就可以在戰場上給劉汝明下達作戰命令，使得劉汝明心中極為不服。這時，就以謙讓為由，把李延年推上第一線，想看李延年笑話。道理很簡單，這種陪太子衝鋒的事，勝了是太子的英明和戰功，敗了是隨從的無能和責任，實在不好玩。二是劉汝明的兩個軍在解放戰爭開始以後，多次作戰，傷亡不小，並未得到多少補充。而劉汝明為了保全番號，一直未敢把部隊的損失情況認真上報，他現在的兩個軍雖然有6個師，但是真正人數實際上隻夠4個師。這種內幕，他是不能夠讓蔣緯國得以知其詳的。
向北的進攻是從12月3日開始的。第二天清晨，戰車二團的100多輛坦克駛過淮河大橋，後麵跟著李延年兵團和劉汝明兵團共8個師的兵力，向我華野陣地發起了猖狂進攻。在向前進攻時，戰車二團又兵分兩路，一路和五十四軍一起進攻新橋，一路和九十九軍一起進攻曹老集。在進攻的軍隊後麵，還有特地前來進行溜須拍馬宣傳的國防部政工局局長鄧文儀親率的記者團。