11月7日淩晨，王澤浚44軍及兩萬多海州民眾到達新安鎮，第七兵團隨即開始西撤；下午，到達大運河，軍民12萬餘人開始由運河鐵路橋逐次渡河，劉鎮湘64軍為前鋒，陳章63軍斷後，渡河隊伍綿延100餘里；

11月8日清晨，駐守台兒莊的馮治安部將、第三綏靖區副司令官、共諜何基灃、張克俠率第59軍、77軍各一部，共兩萬餘人宣佈起義；王建安立刻率山東兵團之成鈞七縱、宋時輪十縱、周志堅十三縱越過台兒莊，南下直迫隴海路。

8日下午，粟裕共軍主力到達新安鎮，卻撲了個空，得悉黃兵團一天前已西撤，粟裕下令各部銜尾窮追。

得知何、張叛變後，黃百韜一面命令工兵搶搭浮橋，加快行進速度，（軍民混雜，車馬輜重擁擠不堪）；一面驅車趕往八義集，請求李彌在原地等待1-2天，待七兵團到達後，一同西撤。然而，由於劉峙怯懦無能，為共軍多路疑兵所惑，擔心其主攻徐州，強命李彌立刻西撤徐州，黃百韜只得怏怏而返；這也是黃、李二人此生最後一次見面。

9日上午，黃百韜命令殿后的63軍趕往南端的窯灣渡口渡河；周志道100軍掩護兵團輜重部隊渡河後再行撤退；不久，共軍陶勇四縱、張仁初八縱趕到，立即往運河鐵橋掃射，時橋上數百名郯城女子師範學校女生亦被共軍射殺，25軍軍長陳士章立即命令炸橋，但100軍劉聲鶴44師（即抗戰中著名的榮譽第二師，曾被指定為駐日佔領軍）尚有兩個團未及渡河，該兩團與共軍激戰至10日上午覆沒；

9日晚，63軍到達窯灣，由於陳章命令晚飯後再渡河，結果共軍張翼翔一縱追至窯灣（注：時葉飛急病在濟南休養，由副司令張翼翔代為指揮）；激戰至12日淩晨，63軍覆沒，陳章自殺，186師師長伍少武陣亡， 152師師長雷秀民被俘。

11月10日晨，黃兵團主力全部渡過運河，到達碾莊；劉聲鶴44師因傷亡慘重，故周志道命其先行返回徐州；當日下午，該師在八義集與山東兵團成鈞七縱、周志堅十三縱遭遇，血戰至11日晚，全師覆沒，劉聲鶴拔槍自盡。

說句題外話，李彌兵團主力西撤後，留在碾莊、八義集一帶與黃兵團交接的是第九軍的一個團，而第九軍的前身在抗戰時期即榮譽第一師。冥冥中，真有天意乎？

此時，黃百韜面臨與去年5月的張靈甫同樣的選擇，是不顧一切攻克垛莊，全軍誓死突圍？還是上孟良崮堅守待援，以求裡應外合，一舉擊潰共軍？當然，他的處境要稍好於張靈甫：選擇突圍，此刻共軍包圍圈尚未嚴密；選擇留守，李彌兵團此前在此構築了完備堅固的防禦工事。缺點是，該兵團五個軍本應有13個師，可25軍劉清昶148師此刻駐守宿縣，63軍兩個師已被共軍圍殲，64軍張其中131師駐守廣東，100軍趙堯19師此前覆沒于濟南，劉聲鶴44師剛剛覆沒，100軍目前只剩盛超63師。因此，原應有5個軍13個師12萬人的黃百韜第7兵團，此刻只有4個軍7個師7萬餘人。

黃百韜徵詢陳士章、王澤浚、劉鎮湘、周志道四位軍長的意見，劉鎮湘主張留在碾莊與共軍決一死戰，“要打就打，快些決戰，到處黃土可埋白骨。”；其他三位軍長則表示一切服從黃百韜；黃再詢問顧祝同，顧祝同表示一切由黃百韜自決，只是無論是戰是走，都必須立做決定。最終，黃百韜決定尚剩的四個軍七個師7萬餘人死守碾莊，戰至最後一兵一卒，為中華民國和國民黨盡忠。

1、  陳士章25軍負責北線防禦；

2、  王澤浚44軍負責南線防禦；

3、  劉鎮湘64軍負責東線防禦；

4、  周志道100軍負責西線防禦；

5、  25軍副軍長楊廷宴率兵團直屬部隊警備碾莊。

11月初，東北葫蘆島國軍林偉儔62軍、黃翔92軍海運天津，歸還華北剿總建制；王伯勳39軍、劉玉章52軍、闕漢騫54軍海運上海，其中39軍、54軍與於兆龍96軍、胡長青99軍一起整編為第六兵團，由原第九綏靖區司令官李延年擔任兵團司令，參加徐蚌會戰。

11月11日淩晨，杜聿明回返徐州，迅速了解戰況後，他判斷共軍主攻方向絕非徐州，而是圍殲黃百韜兵團；杜聿明提出兩個方案：

1、  黃百韜兵團誓死拖住華野主力，以李彌兵團駐守徐州，以邱清泉、孫元良、黃維三兵團近30萬人合力圍殲共軍中野6個縱隊13萬人；在擊潰劉鄧中野後，無論黃百韜兵團彼時是否健在，李延年第六兵團應已到達戰區，再合四至五個兵團之力與華野四十餘萬共軍決戰；

該方案的缺點：若未能重創共軍中野，又犧牲了黄百韬第7兵團，則在世界戰爭史留下一大笑柄。

2、  以孫元良兵團駐守徐州，以邱清泉、李彌、黃維三個兵團東進增援黃百韜，力爭在徐東擊潰華野主力；

缺點：若黃維兵團被共軍中野阻擊，無法及時到達徐東戰場，則該方案後果不堪設想。

對於杜聿明的方案，劉峙及其參謀長李樹正始終徘徊不定；由於王耀武以10萬人守備濟南堅城，僅8天即告覆沒，剿總司令部幾乎所有人包括杜聿明在內，都認為以黃兵團7萬多人在徐東平原上最多5天，也許3天便將覆沒；有趣的是，粟裕向毛澤東報告也是預計最多5天全殲黃兵團。而最終的結果，黃百韜率領第七兵團全體將士狠狠抽了這班聰明人的大耳光。