1946年8月23日，国民党军仓促调整部署，下令黄桥驻守的第99旅东调如皋，全力增援如皋防御。同时指令如皋的第187旅、第79旅一个团向西出击，接应东进的第99旅，形成东西对进、双向靠拢之势，妄图打通如黄公路，巩固苏中防线，缓解此前作战的被动局面。这一部署，恰恰暴露了敌军兵力分散、协同不畅的致命漏洞。

粟裕、谭震林敏锐捕捉这一战机，当机立断，调整作战部署，制定出佯攻诱敌、主力设伏的精妙战术。以第7纵队主动佯攻海安、姜堰两地，大造进攻声势，继续迷惑国民党军指挥，使其误以为华中野战军主力将主攻两地。

同时集中华中野战军主力第1、第6师和第5旅特务团，从丁堰林梓地区悄然西进，隐蔽推进至如黄公路沿线，布下天罗地网。一方面准备在如黄公路上与敌军打一场出其不意的遭遇战，另一方面伺机围攻泰州，直击敌军后路，逼迫邵伯方向的整编第25师回援，一举破解邵伯防御压力。

8月25日清晨，天色破晓。黄桥东调的第99旅与如皋西出的第187旅等部，在如黄公路中段如期相遇，尚未完成汇合部署。与此同时，华中野战军主力已悄然抵达如黄公路附近，凭借迅捷的机动能力，迅速先敌展开，果断对敌军形成合围。第6师快速穿插，抢占要地，将第99旅牢牢包围于分界地区；第1师同步行动，将第187旅及第79旅一个团围困于加力地区。两路敌军被分割孤立，陷入插翅难飞的绝境。

合围形成后，粟裕、谭震林精准施策，采取先打弱敌、后打强敌的科学战法，集中优势兵力，优先歼灭分界地区战力较弱的第99旅。8月26日，华中野战军调集3倍于敌的兵力，向分界地区的第99旅发起总攻。炮火齐鸣，攻势迅猛，经过短促而激烈的激战，成功全歼第99旅，斩获首胜。随后，部队迅速转用兵力，集中主力，挥师加力地区，向第187旅等部发起猛攻。

8月27日，华中野战军成功攻克加力地区，歼灭第187旅和第79旅一个团大部。当日下午乘胜追击，向黄桥发起进攻。黄桥守军第160旅五个连见大势已去，无力抵抗，主动缴械投降。与此同时，第7纵队顺势攻占白米、曲塘等地，进一步扩大战果。

此战华中野战军共歼灭国民党军两个半旅，计1.7万余人，创下解放战争以来一次作战歼敌最多的新纪录。这彻底粉碎了国民党军增援如皋、巩固苏中防线的企图，彰显了华中野战军的卓越战力与粟裕、谭震林的高超指挥艺术。8月31日，华中野战军主动撤出黄桥，历时两个多月的苏中战役正式落下帷幕。