開封，時為河南省省會，正規軍為李仲辛66軍張潔13師及68軍1個團，以及河南省主席劉茂恩率領的地方保安團隊共兩萬餘人；66軍另一師袁樾人185師則由副軍長羅賢達率領，時駐徐州。

6月17日淩晨，陳士榘率孫繼先三縱、張仁初八縱將開封包圍，陳銳霆特縱以火炮600餘門當日傍晚發起猛攻。注：三縱原司令員何以祥赴河北平山休養，八縱司令員王建安赴山東監視許世友。

劉茂恩、李仲辛立即連電顧祝同求援，此時杜聿明向蔣介石建議：劉、李預計能在開封堅持10天，應利用此戰全殲共軍華野、中野；為使華野、中野主力均在開封四周聚集，各路國軍不應向開封急進，以免共軍撤退，而應自20日晨開始向開封合圍前進。

對此，蔣介石表示同意，乃命邱清泉、孫元良、區壽年、張軫、胡璉、吳紹周、劉汝明、邱維達、周志道各部務必於20日前進至距開封約50公里處；並命李仲辛堅守待援，拖住共軍主力。蔣介石、杜聿明的戰略不錯，可是開封正規軍只有五千多人，李仲辛再善戰，面對華野六萬大軍，他能堅守5天，已是難能可貴。

激戰至6月22日晨，張潔13師覆沒，66軍軍長李仲辛陣亡，劉茂恩化妝逃脫被周志道100軍救下。李仲辛死於共軍乎？死于蔣中正、杜聿明乎？

在陳士榘攻入開封市區的20日晚，劉伯承、鄧小平向毛澤東發電：請求下一階段圍攻鄭州，尋殲孫元良整47軍，以陳賡兵團擔任攻城任務，由陳錫聯兵團負責阻擊張軫兵團，華野負責阻擊邱清泉、區壽年。

同日，許世友發動兗州戰役，以成鈞7縱、傅秋濤魯中南縱圍攻兗州，周志堅十三縱負責阻擊濟南南下國軍，聶鳳智九縱負責阻擊由徐州北上國軍。

兗州國軍守軍為霍守義12軍兩個師及地方保安團隊兩萬餘人，最高指揮官為第十綏靖區司令官李玉堂。

22日，共軍佔領開封，顧祝同下定決心增援兗州，令黃百韜25軍、張滋緒第三快速縱隊（即空軍傘兵總隊）沿津浦路北上。

粟裕於24日致電毛澤東：準備放棄開封，伺機圍殲東路整5軍或其一部。

25日，毛複電批准；當日，粟裕再電毛澤東，圍攻對象轉為東南方向的區壽年兵團；26日，毛澤東仍複電批准，並指示劉鄧中野秦基偉九縱繼續在中牟阻擊孫元良，中野主力負責阻擊張軫、胡璉兩兵團，華野宋時輪十縱北上歸建參加圍殲區壽年兵團。

粟裕得到毛澤東批准後，當日上午即撤離開封，並部署圍殲區兵團之方案：

1、鑒於陳唐兵團在開封之役傷亡近萬，此次命該兵團附兩廣縱隊共四個縱隊負責阻擊邱清泉整5軍；

2、葉飛兵團附陳銳霆特縱、中野王秉璋十一縱共五個縱隊在睢縣、杞縣地區圍殲區壽年兵團。

此時，第六綏靖區副司令官區壽年率領余錦源72軍兩個師、沈澄年75軍兩個師，及綏司直屬李文密新21師，自徐州而來，已到達睢杞地區；而邱清泉率其第5軍、高吉人第70軍於26日中午進駐開封，稍後將防務交於劉汝明68軍，席不暇暖，即對陳唐兵團展開追擊。

6月27日，葉飛兵團十萬大軍對區壽年兵團4.5萬人展開圍攻，葉飛並向粟裕擔保5天內解決區兵團；至29日清晨，區兵團72、75兩軍被共軍分隔，區壽年及其兵團部、75軍、新21師被包圍于龍王店地區，余錦源72軍則被圍於鐵佛寺地區。

睢杞之戰發起後，許世友致電毛澤東，表示：既然粟裕可以違背軍令狀，不打整5軍，我也希望不打兗州，北上圍攻濟南。毛澤東複電要求：1、山東兵團目前力量尚不足以攻打濟南；2、應在曲阜、鄒城設伏殲擊自徐州北援之黃百韜25軍等。注：6月28日，黃百韜25軍已到達距兗州80公里的界河。

我們都知道，參謀次長劉斐、國防部作戰廳長郭汝瑰、史政局局長吳石三人乃匪諜，四年的國共內戰，他們幾乎將國軍的所有作戰計畫都通報給中共；而睢杞之戰，似乎是一個特例，對於粟裕來說，此戰從一開始就是混亂不堪的，內線情報顯示，駐守蘭封的周志道100軍是準備北上增援兗州的，因此粟裕在阻擊戰部署中並沒有考慮該軍；而27日，該軍卻迅速南下，粟裕被迫調集原本計畫阻擊整5軍的宋時輪十縱急行軍趕往柿園一線阻擊100軍；

宋十縱6月初參加宛東之戰，此後一直在豫南阻擊胡璉整18軍，開封之戰後，奉命北上歸建，疾馳500里後又轉而向東。

7月1日晨，葉飛一縱終於攻克了龍王店外圍最重要的據點常朗屯，重創75軍李邦華第6師；然而，與此同時，戰場以東50里的寧陵，清晨的大霧中卻出現了黃百韜兵團3.5萬人。