內戰爆發後至1946年9月，華東國軍在徐州綏靖區主任薛嶽的指揮下，一路攻城略地，很快完成了進攻兩淮的第一步作戰計劃、奪取了攻佔兩淮首府淮陰的進攻出發地。
薛嶽知道強攻淮陰不是一個明智的選擇，必須運用謀略，以智取勝。於是他打出了一套令解放軍眼花繚亂的組合拳：整69師主力守備宿遷，並頻繁調動，擺出向沭陽進攻的架勢；7軍在洋河鎮附近泗河上架橋，擺出一副要在泗陽與解放軍決戰的姿態；整74師從宿遷秘密南調，隱蔽於7軍後面。
沭陽是從蘇北去山東的必經之地，如果丟失，在淮北和蘇中作戰的解放軍主力的退路和補給線就會被國軍切斷。被薛嶽組合拳迷惑的解放軍，將沭陽作為了保衛對象。陳毅等報中央軍委同意後決定主力轉至泗（陽）、沭（陽）、宿（遷）縣屬地帶隱蔽待機。
9月10日，薛嶽偵知解放軍山野主力北移，立即抓住戰機，緊急下達進攻命令。9月13日，在友軍取得進展，佔據有利位置後，74師突然投入戰鬥，連續突破解放軍兩淮外圍多道防線。此時，陳毅、粟裕等才恍然大悟，明白國軍的真正目標就是淮陰。於是緊急命令由華野戰軍政委譚震林統一指揮9縱、5旅、13旅、6旅18團和淮寶各地方部隊，擔任保衛兩淮（即淮陰和淮安）的任務。譚震林領命後，一面從蘇中、高郵急調5旅、13旅及淮南軍分區各部隊馳援兩淮，雖然增援部隊逐次趕到，但還是頂不住74師的進攻。
雙方對抗到18日夜，淮陰方面的戰局急轉直下。74師58旅俘獲瞭解放軍一名下級幹部。經審問，他供出瞭解放軍在淮陰南面的防禦部署，並稱解放軍山野2縱當晚即來換防，同時還招供瞭解放軍當夜口令。
19日凌晨1時左右，偽裝成解放軍的國軍兩個連由高興橋以東2公里的康家莊附近偷偷越過解放軍華中9縱和5旅的結合部。渡過護城河後，又騙過城門崗哨，混入南門，於拂曉前發動進攻。守軍措手不及，南門失守，城中頓時大亂。張靈甫抓住戰機，果斷命令58旅趁機強渡護城河，攻入城內，與守軍展開巷戰。
這時，雖然粟裕已率領援軍趕到淮陰，但見到國軍戰力強悍，尤其是7師火力猛，戰術合理，解放軍一時還不是對手，再打下去非但不能改變形勢，還可能遭受更大的損失更大，於是在請示陳毅後與譚震林下令放棄淮陰。淮陰城被國軍徹底佔領，淮陰戰役畫上了個句號，薛嶽一手策劃的兩淮穿心戰取得了圓滿成功。
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