部、第八師何以祥部按計劃於12月15日拂曉前，進至新安鎮西南新套子以北地區集結，第七師譚希林、曾希聖部在拂曉前進至西鮑圩（宿遷以北），為西渡沭河、控制宿新公路峒嶺鎮地
區作準備；第二縱隊韋國清部於15日拂曉前到韓集、泰山集地區集結；張震率領第九縱隊堅守五華頂、葉海子、來龍庵等既設陣地，遲滯敵人前進；第一師在副師長的帶領下，晝夜兼程北上，準備參戰。
15日早上8 點，敵整編六十九師預備第三旅進犯至我五華頂陣地前沿，九縱司令張震說：“先不要打，讓敵人往裡進。讓戴之奇這條瘋狗撲進來倒地之後，我們再卡住他的脖子，狠狠地打。”
戴之奇所部前進無阻，戴為之興奮異常，給從另一路進犯我軍的胡璉打電話：“胡師長，你那裡怎麼樣？我的三旅已經佔領五華頂了！”
胡璉也得意地說：“戴師長，我師弟兄現正呈扇面形狀，向共軍出擊，共軍潰不成軍，已被我各個擊破。戴師長，你再不抓緊，這軍功我可一人包了。”
戴之奇急忙答道：“胡兄，別呀，給兄弟留個機會，不然，讓我如何向委座交待啊！”
戴之奇掛上電話後，立刻命令部隊發起更兇猛的進攻。
張震仍沒有讓部隊還擊敵人，因為他認為敵人還未發現我軍主力的行蹤，而且敵人的這種冒進恰恰有利於我軍割裂其戰鬥隊形，各個予以殲滅。
戴之奇求功心切，想不到我軍設好的陷餅正等著他往裡面跳。
16日晨，冬霧瀰漫大地。敵軍在飛機、大炮的掩護下，再次向我軍陣地發起進攻。
此時，陳毅果斷地向我軍指戰員發出命令：“同志們！全殲敵軍整編六十九師的時機到了！我命令：第八師圍殲曉店子的守敵預備第三旅；第一縱全力反攻，割斷敵六十九師和敵十一師的聯絡，第二縱向高圩、李圩出擊！”
當晚，第一縱在葉飛、何克希帶領下，果斷勇猛地插入敵之縱深，佔領了高家窪、傅家湖一線；一部插入曉店子以南，佔領三臺山，切斷了敵整編六十九師的退路，並形成了與敵十一師正面交鋒的態勢。第七師在譚希林、曾希聖的帶領下，與第九縱張震部密切配合，趁邵店之敵四十一旅西竄之機，切斷了該旅與其師部的聯絡。
此刻，蔣介石的嫡系六十九師陷入我軍重重包圍之中。
此時的戴之奇已失去昨日的驕橫，急得像熱鍋上的螞蟻，連連向吳奇偉和胡璉呼救。
戴之奇從16日晚一直呼救到次日晨，吳奇偉、胡璉也沒有給他派來一兵一卒。他感到了生命的絕望。
經過激戰，敵峰山陣地終於被我軍攻克。
戴之奇不甘心要點的失守，很快命令部隊約兩團的兵力，由東北、東南兩個方向，朝峰山發起箝攻，企圖奪回失去的陣地。
我軍守山部隊打得勇猛頑強。敵人大炮轟，飛機炸，把山頂籠罩在一片煙火之中。敵人輪番向山上猛撲，都被我軍擊退。
我軍奇取峰山之後，即使駐守在曉店子的敵預三旅陣地裸露在我軍的前沿。我八師當即命二十二團向曉店子發起攻擊。守敵擋不住我軍的強大攻勢，不足半天，該處守敵被全殲。
敵預三旅在曉店子被殲，使戴之奇的六十九師又失去一翼，只好死守待援。奉命援救的敵十一師，則被我阻於六塘河岸而寸步難行。最後，胡璉見增援無望，又擔心被我軍吃掉，只好縮回宿遷去
18日晨，蔣介石又親自給胡璉打電話，令其再次出兵救援。8 時15分，敵整編十一師再次全力北援，又被我一縱和八師各一部擊潰。此時，戴之奇見增援無望，命副師長饒少偉率六十旅突圍，結果被全殲。
戴之奇在最後無望之際，給蔣介石寫了一封“成仁書”，自斃其命。
19日上午，困守苗莊的敵第四十一旅分兩股向南北突圍，除300 餘人逃跑外，全被我軍殲滅。至此，敵整編六十九師全軍覆沒。宿北一役共殲敵2。1 萬餘人。
遠在千里之外的毛澤東和中央軍委，密切注視著華東戰局的發展。在宿北大捷的前一天，即1946年12月18日，毛澤東就致電陳毅、粟裕：“慶祝宿沭前線大勝利，望對一切有功將士傳令嘉獎。”“第二步作戰，似以集中主力殲滅魯南之敵，並相機收復棗（莊）嶧（縣）臺（兒莊），使魯南獲得鞏固，然後無顧慮地向南發展，逐步收復蘇北、蘇中等一切失地。
究應如何，望按實情處理。“
陳毅、粟裕從戰場實際出發，對於第二