12月3日，国民党军整编74师和28师百门重炮开火，数十辆坦克引导步兵向涟水县正南面的王家口、谢家荡、三堡等我军阵地发动猛攻，两日激战后，我军上述一线村庄先后陷落。
12月5日夜，王必成发动反击，但敌整编74师显然对我军夜战已有防备，我军反击失利。之后王必成将全师梯次展开，构筑了纵深的野战工事，节节抗击，坚守了9天9夜，将进攻之敌阻击在涟水之南。
然而张灵甫再次打出战术牌：这9天，张灵甫在涟水南面猛攻，却是佯攻;9天里，张灵甫亲率整74师主力绕道从西面直扑涟水。
14日拂晓，敌整编74师主力在涟水城西突然杀出，我军第一道防线当天就被突破。傍晚，敌整编74师攻至废黄河大堤。6师急忙抽调16旅返城增援，然而，此刻敌整编74师的重兵已开始强攻我军第二道防线并突破多处阵地。15日上午，增援的16旅赶到，王必成亲自赶赴城西前线督战，6师的敢死队拼死冲锋，硬是把74师赶了下去。当夜，谭震林急令6师的18旅也回援涟水城。敌我两军这时都到了生死关头。张灵甫似乎更果断了些，他抓住我援军要到未到齐的瞬间，调集城西和城南两大进攻集团，同时开炮并发起集团冲锋，最终撕开了我军防线，从涟水西门、南门突进城内。攻入城后，国民党军“充分发挥美式火焰喷射器和'巴祖卡'火箭筒的威力，与我军逐街逐屋的争夺”......我军战败，守城部队在当天下午先后撤退，也有部队未及撤退全部牺牲。此刻，“王必成凝视着涟水城内冲天的浓烟烈火，青筋暴露，死盯不动，最后被警卫员和参谋人员强推北去。”有史料如此悲壮地记载。
