表面上看，韩顽30000余人，新四军7000余人，兵力悬殊。不过，粟裕看到了常人看不到的另一面，做起了第一道数学题，得出了7000余人>30000余人的结论：韩顽尽管有30000余人之多，但兵分三路进攻，兵力分散，直接投入进攻黄桥的实际只有中路韩顽第89军和独立六旅15000余人。这样一来，新四军的压力在无形中就减轻了一半。粟裕还看到，韩顽师出无名，冒破坏抗日统一战线之大不韪，其官兵情绪低落;新四军则是正当防卫，事关生存，群情激昂，战斗精神倍增，再加上群众支持，对韩顽可运用分化瓦解、各个击破的战法。如此，韩顽兵力优势又被抵消一半，我军胜算就大了。下定决心后,粟裕立即进行了精心部署。
10月4日凌晨4时，韩顽第89军33师(共4个团)在黄桥东门发起猛烈进攻。该顽军初战即投入3个团，且来势凶猛，不但突破了新四军前哨部队的防御，其一部还攻入了东门，几乎就要拿下黄桥。千钧一发之际，第三纵队司令员陶勇和参谋长张震东把上衣一脱，挥动马刀，带领部队硬是将韩顽赶出东门，然后架起机关枪，死死顶住，使其难越雷池一步。
战中：3000余人×1.5米≈四五公里
黄桥激战时，韩顽后续梯队也向黄桥推进，企图增援第33师。4日16时，粟裕登上黄桥镇北门的土城观望，发现韩顽第6旅成一路纵队正向黄桥开来。他迅速做起了第二道数学题：“如果两人之间的距离为1.5米，全部3000余人的队形将是长达四五公里的一路长蛇阵。从黄桥到高桥约7.5公里，其先头部队抵达黄桥以北2.5公里时，后尾必然已过高桥，也就是说敌人已经全部进入了新四军的设伏地区。”
粟裕见“肉馅”已全部包进“饺子皮”，遂令叶飞立即发动进攻，速歼韩顽第6旅。叶飞遵照粟裕指示，采取“黄鼠狼吃蛇”的战法，将该顽军截成数段，歼其大部，迫使其旅长翁达绝望自杀，打开了局面，扭转了黄桥战役的不利态势。
同日24时，王必成率第二纵队进占分界，断绝了韩顽第33师退路，并与陶勇的第三纵队前后夹攻，迅速全歼该师，还活捉了其师长孙启人。接着，王必成部与陶勇部兵锋北指，与叶飞部合力围攻韩顽第89军军部。韩顽见势不妙，渡河逃窜，连军长李守维也在混乱中落水淹死。
至6日晨，进攻黄桥的主力韩顽第89军军部被彻底歼灭。为痛打落水狗，粟裕下令乘胜追击，进占海安和东台等地。
