华东野战军对碾庄圩的攻击,采取四面向中心突击的战法:六纵向北突击,十三纵向###击,四纵沿着铁路线向西突击,九纵向西北方向突击。十一月十一日,突击部队向各自正面的敌军阵地发起猛攻。四纵攻击碾庄圩以北的小牙庄、尤家湖阵地;八纵攻击碾庄圩以东的大院上、吴庄阵地;九纵攻击碾庄车站附近的第四十四军;六纵和十三纵攻击彭庄、贺台子阵地。野战军指挥部要求连续突击,速战速决,三至五天内解决战斗。但是,突击一开始,却发现困难要比想象的大得多。除了沟塘密布、村落分散、工事坚固等原因外,各攻击部队经过几天的急行军,官兵异常疲劳,炮兵也没能及时跟上,因此,在前两天的战斗中,突击部队伤亡很大,战场推进缓慢。
十三纵攻击小宋庄,守军是第一00军六十三师。六十三师师部位于大宋庄,但前沿伸展到了距大宋庄一里地的小宋庄。这是一个仅有十几户人家的村庄,防御部队是六十三师专门组织的一支突击队。得到机枪加强的突击队,采取密集火力掩护下的多点防御战术,使得十三纵的攻击一开始就受到严重杀伤。十三纵付出巨大伤亡攻占外围地堡后,深入小村庄的战斗变得更加残酷。守军利用村里的民房修筑起核心工事,几乎所有的墙角都修有碉堡,碉堡上设有四层射击孔,射击孔设计得很小,很难将其封锁。而且,在小村里的墙缝、门缝、窗户乃至屋檐下,到处都是机枪射击点。十三纵往往发动数次冲击,才能推进一步,即使占领了一座民房,民房也会即刻被守军的燃烧弹点燃。攻击部队的营、连干部情绪焦躁,都说从来没有打过这么难打的仗,也没见过这么顽强的敌人。在夺取了一座民房后,需要冲过一片空地,但是空地被守军火力封锁着,于是官兵想从墙上掏个枪眼以掩护爆破。枪眼刚刚掏好,墙那边就塞进来一颗手榴弹,急忙把手榴弹拾起来扔回去,可第二颗手榴弹又塞了进来,官兵们只好用稻草把枪眼堵上。接着,让十三纵官兵吃惊的事发生了:在守军的逼迫下,几个百姓举着火把走了过来,要在攻击部队占领的房子里放火。官兵们朝天开枪,不停地喊:“不要过来!不要过来!”百姓扔下火把跑了。守军又用一根长竹竿挑着燃烧的棉花往房顶上甩,刚刚占领的房子还是让守军点着了。十三纵再次发动攻击的时候,守军让百姓站在民房的门口当盾牌,机枪就架在这些百姓的肩膀上。十三纵的官兵们很痛苦,战斗已经让他们的许多战友伤亡,而面前惊恐万状的百姓又令他们想起自己的父母,他们高声喊:“老乡!我们掩护你们!快跑!不要给他们挡子弹!”百姓们惊惶地到处乱爬,守军混在百姓中趁机猛烈射击,在密集而纷乱的弹雨中,攻守双方的官兵和那些无辜百姓的呼喊声混杂在一起。
一纵在窑湾与第六十三军的激战也到了最后关头。第六十三军的顽强抵抗触发了一纵官兵的斗志,他们发誓要把窑湾拿下来,把第六十三军就地全歼。第六十三军之所以顽强抵抗,是因为他们听见碾庄圩方向传来激烈的枪炮声,他们误认为那是增援部队赶来了——他们确实得到过支援,从徐州飞来了三四批飞机,每批三架,往窑湾镇空投粮食。但是,窑湾镇阵地十分狭窄,空投的粮食大多落到了外围一纵的阵地上。一纵再次发动攻击的时候,加强了火炮的打击力度,猛烈的炮击使第六十三军的阵地上硝烟弥漫。炮火准备之后,一师在东门,二师在北门,三师在南门,同时开始了最后冲击。一师很快向窑湾镇插进去,但是二师和三师几次攻击都没奏效,于是临时改变部署,二师六团从东门突入接应攻击北门的四团,三师也从东门往里突击——“老兵油子多,仍然负隅顽抗。”一纵指挥员们感到这个对手有点难打。