11月2日，陈毅、邓小平发现孙元良兵团开向宿县，即致电中共中央军委和刘伯承，判断刘汝明兵团可能放弃商丘，退守砀山、黄口地区，邱清泉兵团则可能从砀山、黄口一线缩回徐州，似有转入东援黄百韬的模样。因此，他们提出了新的作战方案。中心意图是从西、南两个方向对徐州采取攻势行动，以牵制邱、刘两部。并打算以一部兵力攻占宿县、徐州中间地区，在孙元良北援时歼其一部。

刘伯承于3日复电陈毅、邓小平并告中共中央军委：“蒋匪重兵守徐州，其补给线只一津浦路，怕我截断，故令孙元良兵团到宿县（今已全到），邱、刘两敌亦有如陈邓所料之趋势。只要不是重大不利之变化，陈、邓主力似应力求首先断截徐、宿间铁路，造成隔断孙兵团，会攻徐州之形势，亦即从我军会战重点之西南面斩断敌人中枢方法，收效极大。盖如此，则不仅孙兵团可能北援，便于我在运动中给予歼击，即邱兵团亦可能被迫南顾。减轻其东援对我之压力，对整个战役帮助较大，请陈、邓切实考虑，机断行事。”

在指令参谋人员拟稿发电的时候，他作了进一步的解释：斩断徐蚌线，是我们“关门打狗”的要着。当前的目标是拦腰切断敌徐州集团的后方补给线，把敌人的注意力吸引到徐州以南，减轻其主力东援黄百韬兵团的压力。最终的目标是隔断徐州战场与国民党南京大本营的联系，彻底陷敌于孤立，便于徐图各个歼灭。

11月6日，淮海战役第一阶段打响后，陈毅、邓小平率中原野战军主力攻击商丘地区的国民党军刘汝明部，于11月8日解放了砀山，从西面进逼徐州。在淮海战役发起的当天，驻守徐州东北贾汪地区的国民党第三绥靖区副司令官共产党员张克侠、何基沣率两个军起义，为华东野战军主力Сhā向徐州以东碾庄地区围歼黄百韬兵团，敞开了北门。

这时，蒋介石发现解放军的首要目标是吃掉黄百韬兵团。他连日召开官邸会报会议，商讨解救黄百韬兵团的办法。虽经多方计议，仍然拿不出什么良策妙计。最要命的问题是兵力不足，蒋介石已无战略机动部队可供使用。辽沈战役结束以后，华北傅作义集团须防备东北解放军南下，已无法向中原抽兵；白崇禧有意保存实力和造成蒋介石的困境，拒绝从华中调兵。因此，蒋介石只得指望淮海战场的军队自寻出路。他将邱清泉第二兵团、孙元良第十六兵团，分别由砀山、蒙城调回徐州；又电令黄维兵团加快行动，及早投入徐州战场；令李延年第六兵团、刘汝明第八兵团，从蚌埠向北增援，企图猬集主力于徐蚌之间，与人民解放军进行“徐蚌会战”。为了加强徐州刘峙集团的指挥力量，蒋介石让杜聿明重新担任徐州“剿总”副总司令兼前进指挥所主任，实际负责淮海战场的指挥。杜聿明原来就担任这个职务，因东北战场吃紧，被蒋介石调到东北任东北“剿总”副总司令兼冀热辽边区指挥部主任，东北失败后，又被调回，并被赋予更大的职权。

中共中央军委于11月9日至11日，连电中原野战军，要他们采取切实措施攻占宿县，切断徐蚌路。刘伯承于10日赶到淮海前线后，立即同陈毅、邓小平研究从速攻取宿县，截断徐蚌间敌人联系的问题，并于11日下达了徐蚌线作战的命令。以第三纵队和第九纵队一部攻取宿县；第四纵队和华东野战军第三纵队、两广纵队，沿津浦线宿县、徐州段向东向北攻击，钳制邱清泉、李弥兵团东援黄百韬；第九纵队及豫皖苏独立旅沿津浦线固镇、蚌埠段向南推进，阻击李延年、刘汝明兵团北援；第一纵队为预备队。同一天，中原野战军指挥部召集各纵队领导开会，进行了具体的部署。12日，参战部队开始行动。中原野战军第四纵队和华东野战军第三纵队、两广纵队向宿县至徐州一线的敌人出击。孙元良兵团闻风北逃，在夹沟地区被歼一部。中原野战军第三纵队和第九纵队一部乘势包围了宿县县城，随即在宿县以南设置阵地，准备诱歼北援的李延年、刘汝明部，同时积极准备攻城。

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