1948年9月济南战役胜利后，国民党军徐州“剿总”刘峙集团4个兵团、4个“绥靖”区，25个军，约60万人的兵力，分布在以徐州为中心的陇海和津浦两条铁路线上。华东野战军代司令员兼代政委粟裕在济南战役临近结束时，就下一步作战计划向中央军委提出了举行淮海战役的设想。当时粟裕所提的“淮”是指淮阴、淮安，“海”是指海州（即现在的连云港市），这是一个“小淮海”作战计划，主要是要消灭两淮和连云港地区敌人十几个师，为下一步夺取徐州创造条件。9月25日，中央军委、毛泽东复电指出，举行淮海战役，甚为必要。并指出第一步应以黄伯韬兵团为目标，然后再歼两淮和海州、连云港之敌。
10月22日，中原野战军主力攻克郑州。24日，开封守敌东撤，中野主力4个纵队乘势东进。此时，辽沈战役取得全胜，中央军委、毛泽东审时度势，决定扩大原定淮海战役规模，指示中野加入淮海作战，力争就地歼灭徐州地区之敌。
蒋介石为了确保徐州，巩固江淮，以屏障南京，于11月初决定将主力收缩在徐州、蚌埠间津浦路两侧地区，以攻势防御阻止解放军南下。华东野战军于6日夜间向预定目标开进时，发现敌人正在撤退，当即转入追击，坚决围歼后撤的国民党军第7兵团黄伯韬部。9日，中央军委、毛泽东指示中原野战军主力直出宿县，截断宿蚌路，配合华东野战军对徐州之敌形成战略包围。这样，原定的“小淮海”作战计划演变为歼灭国民党军长江以北主力的“大淮海”决战计划。
11月11日，华东野战军将黄伯韬兵团合围在碾庄地区。15日，中原野战军攻克宿县，完成了对徐州的战略包围。为了统一指挥，16日中央军委决定由刘伯承、邓小平、陈毅、粟裕、谭震林五位组成淮海战役总前委，邓小平为书记。22日，黄伯韬兵团被全部歼灭。25日，由确山地区东援徐州的国民党军第12兵团黄维部被中原野战军包围在双堆集地区。黄维兵团被围后，蒋介石一面督令蚌埠之敌北援，一面令徐州杜聿明集团放弃徐州，绕道永城南下，企图侧击中原野战军，以解黄维兵团之围，然后一齐南逃。30日，徐州之敌约30万人向西南方向逃窜。华东野战军11个纵队全力追击，至12月4日，将逃敌全部包围在永城、肖县之间的陈官庄地区。人民解放军采取了“吃一个、挟一个、看一个”的方针，首先集中力量歼灭黄维兵团，同时严密包围杜聿明集团，阻击和监视北进增援的李延年兵团。中原野战军在华东野战军一部的协同下，于15日将黄维兵团全部歼灭，其中包括国民党军五大主力之一的整编第11师。1949年1月10日，杜聿明集团被歼，其中包括国民党军五大主力中的第5军。
淮海战役历时66天，人民解放军投入兵力60万，国民党军投入兵力达80万。人民解放军在总兵力少于敌军的情况下，取得了歼敌5个兵团部、22个军部、56个师共55万余人的巨大胜利。此役解放了江淮间广大地区，人民解放军前出到了长江北岸，为尔后渡江作战创造了有利的条件。
