黃百韜的第7兵團被殲滅後，淮海戰役進入第二階段。第二階段的主角是黃維所率的第12兵團，為了援救黃百韜而孤軍深入，結果不但來不及搭救黃百韜，自己也被解放軍的中野部隊給包圍。

由於黃百韜兵團已經被消滅，徐州東線全部暴露，而由徐州往蚌埠的退路也由於宿縣被共軍佔領而切斷，從華中增援淮海戰場的黃維第12兵團也被包圍，有被共軍合圍全殲的危險。

國軍總部不得不下令徐州駐軍邱清泉、李彌、孫元良三個兵團放棄徐州向江南撤退。11月28日，國軍徐州「剿總」司令劉峙離開徐州，由副總司令杜聿明指揮，30萬徐州守軍於11月30日放棄徐州向西南撤退，但途中接到蔣中正命令要求改變進軍路線向東南出擊，解救黃維兵團，邱李兩軍不得不轉攻東南，結果中途被華東野戰軍包圍。

蔣介石惟恐杜聿明不照他的命令去解救黃維兵團，以不再空投糧彈相要脅。邱清泉看了蔣發來的電報後，氣得破口大罵：：「國防部混蛋，老頭子也糊塗，沒有糧彈，幾十萬大軍如何能打仗呢？」。杜聿明也無可奈何，只好命令邱清泉趕快發起進攻。邱清泉兵團所轄的第5、第12、第70、第74軍都是中央軍嫡系部隊，其中第5軍是國軍“五大主力”惟一僅存的“王牌軍”。該軍是杜聿明苦心經營和賴以起家的機械化新軍，抗戰期間曾在昆侖關大敗日軍“鋼軍”板垣第5師團，在遠征緬甸的戰鬥中屢建戰功，有相當強的戰力。邱清泉仗恃著自己的部隊兵員充足，訓練有素，堅甲利器，在李彌、孫元良兵團左右護衛下，向正面解放軍陣地發起猛攻。華東野戰軍各縱隊則採取三面攻擊，一面堵擊的戰法，向敵壓縮，於當日將杜聿明所部3個兵團合圍於永城東北的陳官莊、清龍集、李石林地區。杜聿明沒救成黃維，自己也被包圍了，陷入走也走不了，打也打不下去的困境。

當杜聿明集團被包圍之時，補給不足，糧食不夠，很快地便發生了問題。
根據民國春秋的記載：
http://www.angelibrary.com/real/mgcq/165.htm
『...杜聿明集團撤出徐州時只帶足7天的糧彈。從1948年12月10日至1949年1月7日，整整1個月，全靠空投補給。30多萬人的生命全繫在那飄飄忽忽的降落傘上，於是，每當降落傘佈滿天空的時候，便處處發生武裝爭奪食品的悲劇，一塊大餅從空而降，一群饑餓士兵撲了上去，先抓到大餅的士兵邊啃邊逃，背後槍響了，那開槍的士兵衝上去，從倒在血泊中的同類懷裡抓起大餅，又是邊逃邊啃。後面的槍又響了，7個士兵就這樣為一塊大餅死於非命。最後那個抓起大餅後，刺溜一下鑽進了地洞。...』

瞭解「馬斯洛理論」的都知道，「生理需求」是一切的根本，國民黨的部隊連飯都吃不飽的同時，其他的一切根本都是空談。蔣介石似乎不太清楚這一點，或是認為他的影響力足以改變人性，不空投食物反而空投文宣，把將近百萬刊有戰犯名單的南京《救國日報》和《黃伯韜烈士紀念冊》空投到陳官莊地區，目的是警告杜聿明等人：「中共把你們列為戰犯，非死戰到底不行！」同時「激勵」他們以黃伯韜為榜樣，效命沙場。無奈官兵們需要的是糧食，他們看到這些東西後大罵蔣介石：「老子要吃飯，投這些廢物有鳥用！真他X的混帳！」

而解放軍這下子就更有趣了，連彈藥都不必浪費，只要在吃飯的時候讓官兵們一起大喊「開飯了」，就足以讓飢腸轆轆的國民黨士兵帶槍投靠過來，丟一顆包子到敵方陣營去就可以讓對方為了爭奪而自相殘殺，效果比丟一顆手榴彈還要好。因此，打到後來解放軍的部隊可以說是「愈打愈多」。

黃維原本計畫實施突圍，誰知所託非人，率領前鋒部隊的廖運周叛變投共而使突圍計畫失敗，為此士氣大挫，在12月15日，第12兵團終於繼第7兵圖之後被解放軍殲滅，黃維也被俘虜。

至此第二階段已大致底定，黃百韜、黃維兵團被殲，杜聿明部被圍，國民黨敗局已定。

黃維被俘後，被中共一直拘禁在戰犯管理所內，直到1975年才獲得特赦。