11月10日，黄伯韬兵团停留于碾庄圩地区休整。同日巳时，粟裕下达了调整部署、全歼黄伯韬兵团的命令，并电报中央军委和陈毅、邓小平。命令说：
为全歼黄兵团，特调整部署如下：
1.7纵应立即向南，沿北塔山向大里家、单集、岗上集及以南山地一线攻击前进，坚决阻击黄敌西窜，南与11纵（胡纵）联系，并着派部队向徐州警戒。
2.13纵应立即由板桥及其以东地区，向曹八集及其以东黄兵团主力攻击前进，分割黄兵团，协同7纵、胡纵坚决抗击，截断黄敌向西及西南逃窜道路。
3.10纵应分割李、黄兵团，乘隙迫近徐州佯动，使李兵团无法东援或南援。
4.11纵（胡纵）及饶于健部，应不为当面敌所牵制，立即控制单集、双沟、水口三角地带，并确实控制寺山及驴马山高地。在6纵到达前，应以一部控制驼罗山高地，坚决阻止黄敌向西南及西逃窜道路。
5.6纵正由猫儿窠渡河，应即沿八岔路、古城前进，控制单集、古城、双沟三角地带。
6.4、8纵渡河后，仍由陶郭统一指挥，向以碾庄为中心之黄敌，自东及北攻击。13纵由西及西北攻击。
7.6、9、11（王张）纵渡河后及运西之11纵（胡纵）即归本部陈参谋长指挥，分割黄兵团，配合4、8纵及13纵坚决歼灭该敌。
8.1纵应坚决歼灭窑湾之敌。
9.特纵暂在新安镇待命；鲁纵应于今晚移至埝头周围地区，准备渡河西进。
10.韦吉率2、12纵，应即由皂河、宿迁线渡河，即向大王集、双沟镇（睢宁西北）疾进，以便加入歼灭黄兵团作战。（《粟裕军事文集》第407～408页）
毛泽东收到粟裕等人发往华野各兵团、各纵队的命令后，于11月11日复电：“粟谭陈张灰日10时第一步完成对黄兵团之包围，第二步歼灭黄兵团之部署，甚好。我们前电有与此部署不相符合者，应照此部署办理。”（《毛泽东军事文集》第5卷，第200页）
华野各纵遵照粟裕的命令，从碾庄圩北、东、南3个方向向黄伯韬兵团迫近。各纵队在“全歼黄兵团，活捉黄伯韬”的战斗口号鼓舞下，对黄伯韬兵团穷追不舍。
华野4纵、8纵沿铁路北侧向西直扑碾庄圩；1纵、6纵、9纵、鲁中南纵队从新安镇及其以西地区沿陇海铁路南侧向碾庄圩攻击前进；7纵、10纵、13纵渡过不老河后，直插徐州东侧。
至10日晚，7纵占领大许家、黄集铁路一线；10纵进至徐州东北荆山铺、大庙、侯集，直逼徐州；13纵已控制宿羊山，其先头部队还于10日下午抵达曹八集，并向逃过运河的敌100军的44师发起战斗。
敌44师在运河东岸损失惨重，逃过运河的部队在师长刘声鹤的率领下向徐州方向撤退。黄伯韬令100军在碾庄圩以西的贺台子守备，但44师师长认为自己在运河东岸吃了大亏，决定直接回徐州整补，于是继续西行，于10日下午赶到曹八集，与华野13纵先头团相遇。
战斗从10日黄昏打响，至11日下午结束，13纵38师全歼敌44师。曹八集战斗，华野13纵切断了碾庄圩与徐州之间的陇海线，将黄伯韬与李弥两兵团分割开来。
11日，7纵、10纵、13纵与由皂河北上的11纵和江淮军区两个旅于徐州以东大庙、侯集地区会合，完全切断了黄伯韬兵团西退徐州的道路，并占领了阻击徐敌东援的有利阵地。
与此同时，2纵、12纵和中野11纵也从东南方向逼近徐州。华野将黄伯韬兵团4个军包围压缩在以碾庄圩为中心、南北约3公里、东西约6公里的地域内，粟裕实现了第一步包围黄伯韬兵团的目的。