“大王庄很静，静得都能听得见血往黄土里渗的吱吱声。我心里突然有些难过，牺牲的太多啦！30米外一个人好久没动，我以为是尸体。突然，他爬动了！我一看，是3营营长吴颜生。他们3营也只剩下他一个人了。我俩是老乡。当时，他也看见了我。
“敌人又打炮了。我们一看，33团还真打不完，又涌上来一大片敌人，鬼喊鬼叫地冲锋。我想，这回与阵地共存亡了。嘿，突然，华野的部队也上来了。好整齐的队伍！一个个小伙子白净清秀，正副班长一律卡宾枪、冲锋枪。150多人迅速占领有利地形，阻击敌人。原来，我们都没有部队好派了。华野7纵首长为了守住大王庄，将纵队警卫连也使上了。
“这回敌人不大经打，虽然人多，还是给打下去了。原来33团也打光了，这回上的全是18军的汽车兵、后勤兵，伙夫、马夫都上了。但是伤亡大呀！这150多人的警卫连撤下来的时候，我们在村口数，只有17个啦！
“这天从早上8点打到晚上8点，大王庄就剩下几堵断墙，什么都没有了。
“小王庄的敌人是85军的。他们的团长一直用望远镜躲在掩蔽部里看，他的官兵们都趴在掩体里看，看我们和33团争夺大王庄。我们打完了，他们团长放下望远镜，说：‘弟兄们，莫打了，咱们投降吧！’下边的官兵二话没说，当夜向华野7纵缴了械。大王庄争夺战把他们吓瘫啦！”
这场战斗非常激烈，两军都铆足了劲拼杀。国民党18军33团拼得只剩下一个姓孙的团长，这位孙团长满身污血、跌跌撞撞地往118师部走去。
胡琏离开了椅子，灰色的脸痉挛着，走出师部，逼向孙团长。
孙团长望着胡琏，站定了，颤颤抖抖地摸出腰带上的手枪，向缠满绷带的头颅举去。
在场的官兵全止住了呼吸……
“慢！”胡琏猛然大喝一声，扭头对身后的卫士低声说：“给他一个罐头。”
成钧的回忆录对大王庄战斗也有详细的描述：
（12月9日）20师以58、60两团向大王庄攻击。9时17分开始炮击。17时15分，炮火尚未向敌纵深延伸，58团4连即发起冲击占领大王庄西侧第1个地堡群，接着同跟进的6连一道，迅速突破敌庄沿两侧主阵地，向纵深楔入。该团3营在向左迂回的4连1个班配合下，迅速攻占大王庄西侧第2个地堡群，接着突破敌庄沿西北角主阵地，同2营并肩向敌纵深攻击前进。60团3营9连和2营5连相继攻占大王庄西南和正南两个地堡群，7连则从这两个堡群之间直接突破敌庄沿主阵地；接着，3营向北发展，2营向东发展，打通同58团的联系。到19时10分，20师攻占大王庄，俘敌副团长以下百余人。19时30分，20师以59团担任大王庄守备，改造工事；58、60两团集结在大王庄东北角，进行攻击尖谷堆的准备。
攻占大王庄，给黄维兵团核心阵地造成很大威胁。10日O时30分，敌集中炮火向大王庄实施猛烈的火力反击，在54分钟内落弹数千发，我20师部队伤亡较大。接着，敌以1个营向大王庄反击，我59团将其击退，俘敌50余人。2时，20师领导经纵队同意，决定暂缓攻击尖谷堆，以59团坚守大王庄，58团主力和60团全部调至温庄、王围子进行整理，58团一部在周尹庄北侧占领阵地，监视赵庄之敌，并策应59团坚守大王庄。中野6纵首长为对付敌人的反击，将46团调来增强我纵，我纵将该团拨归20师师长、政委指挥，于10日拂晓前开到周尹庄东侧交通壕内集结待机。
10日7时30分，敌两个团，在7辆坦克和纵深炮火支援下，分3路向大王庄反击，7时40分从东、北两面突入庄内。我59团同敌反复争夺，于8时20分将敌大部逐出庄外，歼灭了留在庄内之1个连敌人。在此以前，20师师长、政委调60团1营和（中野）46团主力经马小庄以北交通壕向大王庄增援，46团另一个营留周尹庄东侧待机由西向东参战。9时40分，敌两个团再次向大王庄猛扑。我增援部队因交通壕阻塞尚未赶到，59团被逐出庄外，大王庄阵地一度全失。20师随即以46团团长、政委统一指挥该团主力、60团1营和5团全部由南向北，46团另一个营由西向东，对敌反击。11时前后，由南向北部队攻入大王庄内，由西向东部队攻到庄沿，经过同敌反复拼杀，攻占了大王庄西南部，同敌对峙。15时，敌以坦克和火焰喷射器为前导，又一次向我猛扑。我各部顽强奋战，因弹药将尽，相继退至庄外沿坚守；46团1个连被截留在庄内，60团1营被压缩于庄沿几个地堡群内，各自独力坚守。黄昏，20师重新组织60团主力反击，敌仓皇撤走，大王庄重新被我夺回。
敌18军军长杨伯涛对大王庄之战的描述是这样的：
9日黄昏后，解放军发动猛烈强袭。33团大部被歼，团长孙某逃出，胡琏将之撤职扣押。胡琏认为第18军阵地不能失守，必须夺回，以贯彻顽强的作风，命令我抽调兵力积极反扑。我连夜部署，从第11师抽调一个团兵力，连第118师堪用的兵力扫数用上，集中榴弹炮山炮，连第85军仅存的炮兵俱在内，一齐倾所有的炮弹轰击！大王庄淹没在硝烟尘土之中，两军在迷蒙重雾中冲来扑去，逐房逐屋，一墙一沟反复争夺，死伤枕藉。直战至下午5时，解放军仍据有村庄边一角，屹立不动。我反扑部队则精疲力竭，无力继续冲击，更害怕夜间战斗，遂撤回双堆集原阵地。我为夸大这次反扑，报告胡琏消灭解放军几个团，自己兵力不够再占领大王村，因此撤回。胡琏一面嘉奖反扑部队，一面向南京国防部报告战况。两相对照，二人对大王庄争夺战的记述基本相符。大王庄先后三次易手，双方数次在庄内拉锯，累计投入兵力均在一个师以上，绝非仅仅打掉一个“老虎团”那么简单。实际上双方都确认“老虎团”在大王庄被解放军首次攻克时即大部被歼，第二天发起反扑的国民党军己不仅是“老虎团”的残部，而是118师主力和11师的1个团，还有18军全部炮火和85军野炮营的全力支援。另据成钧回忆，在突击大王庄的同时，华野19师另加21师61团也对小王庄的23师发起突击，但连续三次突击均未成功，战至10日拂晓，攻击部队后撤准备新的突击。此时23师连自保都难，还敢跑出来送死？
中野6纵政委杜义德的回忆虽然在打退国民党军反扑，最终巩固大王庄方面与成钧的回忆有些出入，但对歼灭“老虎团”还是基本一致的：“12月9日黄昏，在我对大王庄之敌进行长时间炮火准备之后，华野7纵队20师58团紧随弹幕迅速突入大王庄，歼灭了守敌第18军第118师33团（欠1个营）。”
华野7纵在突击大王庄时并没有特纵预备炮兵支援，只是集中了纵队和师的队属炮兵，但20师表现出了较高的村落攻坚战术和技术素养：一是大规模的近迫作业，将交通壕挖到“老虎团”前沿50米处：二是步炮协同良好，炮火尚未延伸，尖刀连即发起冲击，迅速突破敌主阵地；三是多路相向突击，多路突破，迅速穿插、迂回，割裂纵深敌人，2个半小时即解决战斗。但突击部队也付出了相当代价，战后两个攻击团撤出整理，当时已遭受相当损失。经过第二天的大王庄争夺战，20师更是遭受了巨大消耗（59团参谋长周连三阵亡），全师基本失去突击能力，无力完成主攻尖谷堆的任务。该师被换下，承担对赵庄的近迫作业，改由21师承担突击尖谷堆。“老虎团”幸存的那个营（该营并未参加对大王庄的反扑）就是12月13日在尖谷堆被7纵21师的61团、63团（外加8门榴弹炮掩护）歼灭的。至此，“老虎团”终于死在7纵4个团的两次打击之下。胡琏最仰仗的“老虎团”33团全军覆没，大王庄依然在解放军手中。
胡琏重新回到118师师部，无力地跌坐在椅子上。解放军他见得多了，可他不敢想象，这会儿的解放军竟如此难打。
电话铃响了。守张围子方向的353团团长陆秀山报告，解放军的三次冲击都被该团击溃。
胡琏猛地从椅子上跳起来，从师长尹钟岳手里拿过话筒，连声叫道：“我是胡琏！对！好！我已经知道了！你们打得不错！不愧为18军的英雄好汉！不愧你们‘青年团’的光荣称号！”
多少天来，胡琏头一回笑了。
对张围子的又一次进攻开始了。司令员命令两个团在炮火掩护下同时出击，使敌人顾此失彼。
9纵78团依然从原路线攻击，陆秀山的353团早有准备，重兵抵御。而76团从西北角出击，却完全出乎胡琏的预料。
353团倾巢而出，扑向两个缺口。双方开始在夜幕中混战。
胡琏打电话问陆秀山：“情况如何？”
陆秀山嗓音低哑：“司令官，****的刺刀太厉害了，我从未见过这样的军队。”
胡琏凶狠地问：“能否守住？”
陆秀山说：“恐怕……恐怕不保。”
胡琏大吼一声：“你给我顶住3分钟！”
他放下话筒，命令道：“给我炮击！炸平！炸平张围子！”
张围子，正当双方士兵的刺刀碰出火花，喊杀声震彻人寰的时候，铺天盖地的炮弹突然落在他们的头顶。这里顿时成了一片火海。
沉寂了，沉寂得阴森可怖。炮火烧焦了这里的一切，包括那一片悲壮的厮杀声。
然而，就在最后一枚炸弹还未炸开之时，中野9纵的8个战士已经冲进了胡琏以为可以封住的死亡之口。
78团突入张围子。
张围子又丢了。胡琏这回没有惩办陆秀山。他瘫软在椅子上，摇一摇手臂说：“打！叫炮兵打！给我把张围子打得片瓦不留！”当我中野六纵十七旅四十九团一营和华野三纵二十三团一营这两个被命名为“襄阳突击营”和“洛阳营”的特等功部队相互配合，共同攻下了黄维兵团司令部所在地小马庄的东南屏障马庄，歼灭了在国民党军队中赫赫有名的“老虎团”，即第十军一一四师五十四团之后，六纵又与敌人进行了一天一夜的拉锯战，方才扫平了尖古堆外围的大量工事。
12月12日的黄昏，我华野七纵终于逼近了敌兵团司令部的后门尖古堆
尖古堆是当地最重要的制高点，上边的敌军有很强的武器配备，还有炮兵的观测所，是敌军必须死守的重要据点，这时驻守在上面的是十八军一一八师三五四团，十八军军长杨伯涛在附近的掩蔽部中坐镇指挥。为了拿下这个重要的制高点，七纵司令员成钧用了六十一团和六十二团两个团。由于我军对尖古堆的集中火力攻击，高地上的工事已经严重毁坏，敌人竟用自己部队中被打死的士兵尸体垒成了半人多高长达150多米的弧形“工事”，进行最后的抵抗。在我军的强攻之下，三五四团支持不住，已经被杨伯涛换了两个团长。为了击退解放军的进攻，根据杨伯涛的命令，就在这里使用了毒气弹。我七纵官兵不仅对此毫无准备，而且根本就不知道这是什么玩意儿，只得停止了进攻，退了回去，给了敌人一个喘息的机会。另一次使用毒气弹是在双堆集西边的一座小庙争夺战中，仍然是由一一八师使用的。那一次使用的效果不大，因为一一八师对于这种毒气弹的使用也没有经验。
毒气弹并未能挽救十八军。杨伯涛下令使用毒气弹后，我七纵的确暂时停止了进攻。但是，我军很快就明白了是怎么回事，指战员们采取了最简单的办法，用人尿把毛巾打湿，作为简单的防毒面具，掩盖着口鼻，更加勇猛地冲了上去。敌三五四团见他们的毒气弹也不起作用了，原来的顽固劲也就随着缕缕毒气的散发而消失，其结果是三五四团被我七纵全歼，团长廖汉庭也当了俘虏。
按原来的计划，蒋介石是要让空军在黄维兵团突围时大规模使用毒气弹的，300多份有关的使用说明已经空投给了黄维兵团，黄维和胡琏已经做好了必要的准备（这一点在黄维的回忆录中有明确记载），已经由步兵使用了两次的200多颗只是试验性的，下一步更大规模的使用则准备由空军进行。但是，计划中的由空军进行的大规模使用毒气弹在此后却并未能实现，估计是与双方阵地相距太近有关。据第十军军长覃道善回忆，第十军所分得的那一部分步兵用的毒气弹所以一直未能使用，是由于十军的阵地在双堆集的北面，他们面向西北方向和东北方向作战，当时正值寒冬，阵地上空的风都是西北风和东北风，如果施放毒气弹，风会把毒气往自己阵地上吹，很可能主要受害者是自己的部队。所以这一部分毒气弹就一直未能使用，在后来突围逃命时全部都给扔掉了。毒气弹未能挽救黄维兵团失败的命运，后来龟缩在方圆不到五公里包围圈之中的黄维兵团却正在加速走向灭亡。所谓“坚守待援”，实际上是在苦守待毙。
说是苦守，这也是名副其实的。因为从11月25日被包围以来，已过去了半个月了，包围圈中一切可以吃、可以烧的都已消耗殆尽，援兵无望、空投不足、伤员无法治，又值地冻天寒，连军官们也是在临时挖成的掩蔽部中挨饿受冻，更何况广大的士兵。在这处处可见无人掩埋的尸体，处处可以闻到伤员血味和听到伤员呻吟的包围圈中，只能是一片哀叹与绝望。
包围圈中第一个被我军消灭的是八十五军，第二个是第十四军。
十四军属于蒋介石的嫡系部队，又是和土木系关系很深的部队。军长熊绶春和副军长谷炳奎都是黄埔出身，熊绶春也是江西人，和黄维是同乡，所以在其他人看来，十四军在国民党军队中算是较有地位的，装备也是全部美式装备。可是在所谓“嫡系中的嫡系”十二兵团中，十四军的地位却只能排在第三位。即十八军为老大，十军为老二，十四军排老三，仅高于八十五军。不知是巧合还是必然，十二兵团中被消灭的次序刚好相反。第一个被全部解决的是八十五军（廖运周师起义和黄子华师投诚之后，八十五军就完蛋了），第二个就是十四军。
本来，在11月23日攻打浍河时，十四军的参谋长梁岱就曾被我军生俘。由于梁岱到十四军不久，大多部下还不认识他，当天抓的俘虏也不多，所以梁岱在俘虏队中自称是一个书记官，我军管理俘虏队的人没有把他认出来，而是在经过一番教育之后，决定释放他，并让他给黄维和熊绶春带回劝降信。梁岱回到十四军之后，把信都交给了熊绶春。可是，顽固的熊绶春拒绝了这次弃暗投明的大好机会。
黄维兵团被包围之后，十四军的防区在东北边。由于熊绶春和黄维的关系较好，刚开始时还受到了一些照顾，其防守阵地是在八十五军的后面。八十五军完蛋之后，十四军就完全处于最前线，反而要作为十八军的屏障。这样，十四军也就难免成为被首先消灭的对象。我军的战壕作业不断向前推进，每晚前进几十米，壕沟挖到一个小村子，就消灭一个小村子中的敌人。十四军的地盘必然是越来越小，军部所在的杨围子也就成了最前线，前面不远就是解放军的战壕，夜间连咳嗽声都可以听见。
就在这时，我军再次争取熊绶春。12月10日，由一个释放回去的排长再次带去了劝其弃暗投明的信件，并限其在24小时之内给予答复。熊绶春在十分矛盾的心情中还未能采取果断措施，我军对其军部的攻击就已经开始了。
12月11日，我军向十四军发起强攻，十四军军部所在地杨围子在我军强大的火力压制之下，被打得无力招架。当天黄昏，我军冲进了杨围子，熊绶春从掩蔽部中向外冲，一出门就被炮弹炸中，当场毙命。参谋长梁岱第二次当了俘虏。在梁岱的带动下，十四军军部人员全体投降，部队被我军打垮之后，很快就被全部解决。
十四军被消灭之后，就只剩下已经被打残的十八军和十军。从整个阵地看，在我军的“剥皮战”的层层剥皮之后，黄维所称的“硬核桃”
的硬壳已经被砸碎、被剥掉，现在只剩下双堆集这块核桃仁了。附着在这块核桃仁上的，就是国民党军队王牌中的王牌十八军，和土木系另一支精锐部队第十军。
第十军曾经进行过相当顽固的抵抗，对作战不力、怕死后退的团长、营长当场枪毙了好几个。但是在我军连续十几天的打击下，进入12月中旬，已经被基本打残，人数最多的一个团只剩下400人，一般的只有100人左右，有的团则已经完全不存在了。
实事求是地说，在整个黄维兵团中，战斗力最强、打得最顽固的的确还是要算十八军。再加之十八军的主要任务是守卫核心阵地，外边有其他部队顶着，所以一直打到最后时，较之其他三个军，十八军的伤亡最小，建制最完整。也正因为这样，我军在向黄维兵团发起最后总攻时，主要对手就只剩下了十八军。
总前委下令从12月6日对黄维兵团发动全面进攻以来，由于我军前期的围困已经削弱了敌人的战斗力，再加之我军一直采取稳扎稳打、逐步推进的战术，所以进展较为顺利，“剥皮”已经成功。在向敌人发起最后的攻击之前，为了给敌人最后一个放下武器、减少双方伤亡的机会，我淮海前线总前委以刘伯承司令员和陈毅司令员的名义，于12月12日向被围的黄维兵团发出了《促黄维立即投降书》：
黄维将军：
现在你所属的4个军，业已大部被歼。八十五军除军部少数人员外，已全部覆灭。十四军所属不过2000人，十军业已被歼三分之二以上，就是你所依靠的王牌十八军，亦被歼过半。
你的整个兵团全部被歼，只是几天的事。而你所希望的援兵孙元良兵团，业已全歼；邱清泉、李弥两兵团业已陷入重围，损失惨重，自身难保，必被歼灭。李延年兵团被我军阻击，尚在80里以外，寸步难移，且伤亡惨重。在这种情况下，你本人和你的部属，再作绝望的抵抗，不但没有丝毫的出路，只能在人民解放军的强烈炮火下完全毁灭。你身为兵团司令，应爱惜部属的生命，立即放下武器，不再让你的官兵作无谓的牺牲。如果你接受我们的这一最后警告，请即派代表到本部谈判投降条件，时机紧迫，望即决策。
这封《促黄维立即投降书》由我军安置在阵地上的大喇叭向整个黄维兵团进行了反复播放。遗憾的是，顽固不化的黄维在最后关头仍然拒绝投降，自动选择了一条死路。
按古语“先礼而后兵”的说法，为了尽可能地减少流血，我军也算是做到仁至义尽了。既然敌人不投降，就叫他灭亡。我军只有发起最后的进攻，将黄维兵团彻底消灭。
为了对敌人发起最后的总攻，当时相对兵力较足的华野粟裕决定支援即将全歼黄维兵团的中野，他派华野参谋长陈士榘率领三纵、十三纵和鲁中南纵队，以及一个炮兵师，组成华野兵团，赶赴双堆集。12月13日，孙继先司令员率华野三纵到达双堆集东南的指定位置，加入了围攻黄维兵团的南集团力量。由于南集团中已经有了华野的七纵，现在三纵和十三纵又加入了进来，为了指挥方便，前委决定南集团由华野参谋长陈士榘统一指挥。由傅秋涛司令员带过来的鲁中南纵队，则作为前委直接掌握的总预备队。
当我军向黄维发出了《促黄维立即投降书》之后，黄维和胡琏心中很明白，我军发起最后总攻击的时间就要到了，他们彻底灭亡的时刻就要来临了。再加之他们所控制的地方越来越小，连接收空投补给都难以继续了。在这种情况下，黄维决定执行蒋介石所同意的在必要时可以拼死突围的计划。不过蒋介石原来所答应的在突围时要给他们若干帮助的承诺，却无法兑现。