1948年6月17日至7月6日，华东野战军主力和中原野战军一部采取“攻城打援”战法，先夺取开封，尔后在睢县、杞县地区围歼了国民党军增援之区寿年兵团主力和黄百韬兵团一部。此次战役，粉碎了蒋介石所谓的“分区防御”战略和“肃清中原”的呓语，使国民党军丧失了在中原战场上对我军发动大规模进攻的能力，改变了敌我力量对比，打破了中原战场的僵持局面。
因情施策，四易方案。1948年5月上旬，国民党军为摆脱被动局面，在中原战场集中优势兵力，企图寻机与中原野战军或华东野战军主力决战。根据中共中央关于集中兵力在中原黄淮地区大量歼敌的作战方针，5月18日，华东野战军司令员兼政治委员陈毅、副司令员粟裕提出了“南渡黄河肃清肥城、长清之国民党守军，聚歼东援之敌整编第5军”的作战方案；鉴于5月20日国民党整编第5军主力已向南移动的实际，粟裕立即将作战方案改变为“南渡寻歼整编第5军”。
根据5月21日中共中央关于集中兵力全力歼灭敌整编第5军的要求，陈毅、粟裕作出“先引敌南下，开辟鲁西南战场，尔后诱敌回头北上，尾追北进，夹击整编第5军”的作战部署（也称南下作战方案）。
由于我军兵力分散，而敌军兵力密集，不易分割，南下作战方案的不确定性较高。根据中共中央6月3日“坚忍沉着，随时保持主动”的指示，华东野战军主要指挥员协商提出了“进迫商丘、包围开封、求歼援敌”等作战方案。
随后由于邱清泉兵团调整部署，采取守势，我军不宜调动，粟裕只能命令部队待机。直至6月14日，由于战场态势有利于我，华东野战军紧急启动了“先打开封，后歼援敌”的应变预案。
出敌不意，攻其必救。开封是当时国民党政权在河南的省会，是中原的战略重镇。华东野战军针对“开封守军兵力薄弱、敌增援兵力距离尚远、敌对我战役企图误判”等有利条件，决定先打开封，调敌增援，夺取战场主动权，打乱国民党军既定部署，为运动中歼敌创造战机。
6月17日晨，华东野战军第3、第8纵队突然兵临开封城下，出敌不意对开封城四关（西关、南关、宋关、曹关）发起强大攻势，激战至18日黄昏，歼灭一部守关之敌，大部守敌仓皇放火烧关，退守城内。6月19日上午，第3、第8纵队一举突破了开封城垣全部主阵地，后续部队乘胜突入，采取多路穿插、逐步夺取等方式与守敌展开了激烈巷战，至22日晨，攻城部队夺取开封。
与此同时，国民党各路援军紧急驰援开封，西援的邱清泉兵团遭到华东野战军第1、第4、第6纵队、两广纵队和中原野战军第11纵队的迎头痛击；东援的孙元良兵团在飞机和坦克的强力支援下，经多次猛烈进攻均未突破中原野战军第9纵队以及豫皖苏军区部队的阻击阵地；中原野战军第1、第3纵队和华东野战军第10纵队在上蔡地区有效阻击并重创了北援的胡琏兵团。
开封战役歼灭守城国民党军3.8万余人，阻歼各路援敌4万余人，打乱了国民党军的作战部署，积极调动和引诱国民党各路援军顺着我军的作战节奏展开行动。
诱敌追击，创造战机。6月24日，蒋介石为挽回败局，急令邱清泉兵团和第4“绥靖区”刘汝明部继续向开封攻击前进，又命区寿年率整编第75、72师和新编第21旅由民权经睢县、杞县迂回开封，企图在开封地区与我军决战。
邱清泉兵团、区寿年兵团兵分两路增援开封，正好中了我军“动敌”之计，根据中共中央“围歼区寿年兵团”的指示要求，粟裕定下了“诱敌拉开距离，分割两路援军，创造歼敌时机，全歼援敌于睢杞地区”的作战决心。6月26日晨，粟裕命令第3、第8纵队主动撤离开封向通许方向转移，第3、第8纵队的故意暴露，诱使骄狂的邱清泉兵团西进开封后一路向西急进猛追，也使向西南迂回前进的区寿年兵团举棋不定、踌躇不前，两部援敌之间一下子就拉开了40公里的间隙。
运动聚歼，从容撤离。为抓住有利战机，6月27日晚，粟裕率领华东野战军主力插入邱清泉兵团、区寿年兵团之间，以第1、第4、第6纵队和中原野战军第11纵队编成突击集团，乘敌犹豫徘徊、立足未稳之际，对区寿年兵团实施猛烈攻击。与此同时，担负西线阻援任务的第3、第8、第10纵队和两广纵队，阻断了邱清泉、区寿年2个兵团的联系。经过2昼夜的激战，突击集团全歼敌整编第75师第6旅及新编第21旅。
为解区寿年被困之围，蒋介石亲临杞县上空督战，急调黄百韬兵团由东向西增援，并以“杀头”威逼邱清泉兵团由西向东猛攻。面对战场态势的重大变化，粟裕立即调整部署，增强阻击兵力，要求加速攻歼被围之敌。7月1日夜，突击集团对被围之敌发起总攻，主攻方向直指区寿年兵团部，战至7月2日凌晨5时，突击集团活捉敌兵团司令官区寿年、参谋长林曦、整编第75师师长沈澄年，基本全歼了区寿年兵团。同日，西线阻援部队挫败了邱清泉兵团倾其主力的疯狂进攻。临时抽调的第1、第4、第6纵队和中原野战军第11纵队在东线也成功阻击了黄百韬兵团的进攻，并使敌陷入铁佛寺以东地区。
在部队连续作战、疲惫不堪、减员严重、预期战役目的基本实现、敌增援兵力逐步逼近的情况下，为确保我军参战部队转移的顺利、安全、主动，粟裕决定采取先声夺人的攻势行动，迅速歼灭区寿年残部，运动中歼灭性打击黄百韬兵团主力部队，震慑邱清泉兵团，使其不敢紧追尾击。7月3日，各参战部队发扬不怕疲劳、不怕牺牲、连续作战的顽强战斗作风，向敌发起攻击，突击集团部分兵力迅速歼灭了区寿年残部，突击集团主力全线出击对黄百韬兵团实施合围，战至7月6日晨，黄百韬兵团主力部队被我军压缩在以帝丘店为中心的狭长地带，不敢出击。
7月6日夜，在区寿年兵团被全歼、黄百韬兵团惊魂未定、邱清泉兵团不敢前进的情况下，粟裕指挥参战部队从容从国民党军4个野战兵团的重重包围中跳出了睢杞战场。
豫东战役是我军在外线战场上进行的一次大规模的攻城打援战役，共歼灭国民党军9.4万人。豫东战役的胜利，正如中共中央贺电中所称“这一辉煌胜利，正给蒋介石‘肃清中原’的呓语以迎头痛击。”