力出援等情况，决心先求歼黄百韬兵团，然后再围歼整编第72师。
部署是:以第3、第10纵队及第8纵队一部继续担任对邱清泉兵团的阻击任务;以第8纵队主力及第6纵队1个师围歼榆厢铺、何旗屯的整编第75师残部;以中原野战军第11纵队监视整编第72师并作预备队，以第1、第4纵队和第6纵队主力及两广纵队东移，围歼黄百韬兵团。
7月3日，各纵队到达帝丘店西北曹营、谢营，同时全线出击，达成合围并迅速歼灭2个团。接着增调第8纵队参战。5日晚发起总攻，至6日晨，克王老集、孙庄等地，又歼灭1个团。
此时，东援的邱清泉兵团已由杞县以北柿园、谢砦地区到达帝丘店右侧，并正向东南方向迂回;由阜阳向北的整编第74师经商丘西援已到达宁陵以西地区;沿平汉铁路北援的张轸集团(包括胡琏兵团)已达淮阳、商水地区。在此情况下，华东野战军如继续围歼黄百韬兵团，势必被迫与多路援敌作战，将陷入被动同时，战区久旱无雨，井涸河干，饮水困难，又兼盛夏酷暑，疫病流行。
为保持主动，粟裕当机立断，决定结束战役。华东野战军西线兵团和中原野战军各部队于7月6日晚撤出战斗，向睢县、杞县以南及鲁西