13纵追击李、刘兵团，蒋介石见“三路会师”又落空了，急令在徐州主持“大局”的杜聿明率邱清泉、李弥、孙元良3个兵团放弃徐州，向永城方向西逃。12月l日，他们一开始行动，粟裕四调周志坚，令13纵迅速向蒙城以西、涡阳以南挺进，截击杜聿明集团。
周志坚接令后，又率全纵撒腿就跑，经过两昼夜的急行军，于3日晨到达蒙城以东、固镇西南陈集一带。他们正准备架桥渡过涡河时，又接到粟裕电令：西逃的杜聿明3个兵团已被包围于永城陈官庄一带，你们的堵拦任务解除，停止西进。13纵便在蒙城外集结待命。
第二日，粟裕五调周志坚：13纵归中野指挥，参加围歼黄维兵团作战，由中野1纵指挥，接中野2纵原来的防区。
当夜，39师接下防地。
接防后，13纵又改为由中野3纵指挥。3纵司令员陈锡联是周志坚在红四方面军11师时的老上级。此时敌人不知13纵已接防。天刚刚亮，敌85军两个师就“披着晨星”向39师阵地发起了疯狂反扑，企图打开缺口突围。39师最擅长阻击战，85军这次遇上硬对头了。他们从一个营到一个团、两个团，对39师的116团邹围子阵地轮番突击，可打了一整天，就是“打”不动，连对方的阵地也都没靠近过，拼命“狠打”了一整天，当了一天的“蒙眼菩萨”。
第二天，85军军长吴绍周等人来到前线，举着望远镜远远一看，吃了一惊，眼前的阵地地形变了，军装变了。地形变了，是因为13纵连夜挖好了网状的交通沟，使地貌变了样。军装变了，是中野部队穿灰军装，华野穿黄军装。再一打起来，他们惊讶地说：“枪声也变了。”枪声变了，是因为13纵用的大都是美式武器。85军激战竟日，遭受重大伤亡，丢下400多具尸体和一些伤员还是溃退下去。13纵已把他们完全包围起来了。
随后，13纵发起了攻击。激战3天，先后攻占双堆集外围村落中的周庄、后周庄和阎庙子，仅隔一条沟渠——黄沟河便是双堆集的核心阵地了，大炮可以打到黄维兵团防守地域中的任何一个部位。
