第二阶段到12月15日，是包围阶段。国军方面黄维所率领的军团，慢慢被解放军包围，在他准备突围时，部队的地下党临阵倒戈使其计划失败，被完全包围，不久也被歼灭，黄维被俘虏。此外，杜聿明指挥的3个兵团在向西突围的时候，被华野主力合围，其中孙元良兵团被歼灭。

第三阶段到1月10日，是总攻阶段。解放军暂缓了对包围内的杜聿明部的攻击，向他劝降，虽然没有成功，但也使其弹尽粮绝、士气全无。期间国军也计划突围，但以失败告终。20天后，华野发动了总攻，全歼邱清泉、李弥两个兵团，杜聿明被俘。