各路国民党军队将同时配合行动的情报后，立刻向中央军委提出了集中主力首先歼击宿迁出犯之敌的初步构想。十二日，粟裕自盐城前线北进，同陈毅见面。在陈毅主持下，召开包括华中军区领导人在内的作战会议，最后确定歼击宿迁出犯之敌的决心和部署，一面组织部队开进，一面上报军委。十五日，毛泽东迅速批复了陈、粟的部署，并要求他们：“情况望随时电告。”
十二月十三日，从宿迁出发的国民党军队六个半旅分两路向北、向东，以新安镇、沭阳为目标发起进攻。山东野战军主力和华中野战军一部，立刻按照陈、粟的部署，在第二天晚上隐蔽地向战区开进。十五日晚由山野参谋长陈士榘指挥的右路军突然向处在对方左路的整编第六十九师三个半旅实行穿插合围；而以一部分主力楔入整编六十九师和十一师之间的结合部，把它们分割开来。经过两天激战，在十九日上午全歼整编六十九师，该师中将师长戴之奇自杀。整编十一师星夜撤回宿迁。这一仗通常称为宿北战役，共歼灭国民党军队二万多人，是山野、华野会合后共同进行的第一个规模较大的歼灭战。它对以后这两支野战军汇集成一个强有力的拳头，来实现毛泽东打大歼灭战的战略意图，具有极为重要的意义。
当战役已取得决定性胜利时，毛泽东先后发出两份电报，在表示祝贺的同时，又向他们提出下一步的任务，那就是集中主力进行鲁南战役。电报说：“此战胜利，整个苏鲁战局好转。涟水暂失，将来可以收复，也一定要收复。但第二步作战似宜集中主力歼灭鲁南之敌，并相机收复峄、枣、台，使鲁南获得巩固，然后无顾虑地向南发展，收复苏中、苏北一切失地。”①在刚打完一场大仗后，立刻提出这样的任务，实行起来自然很不容易，因此，毛泽东告诉陈粟：如指战员感觉久战疲劳及伤亡过大，则应鼓励士气，并将部队就火线上编并，以利续战。
宿北战役后，宿迁和峄枣的国民党军队已转入防御，但由淮阴、淮安、东台出犯的整编七十四师等部在占领盐城、涟水后，正继续向北推进。在这种情况下，华东人民解放军下一步的作战方向可以有三种选择：一是南下迎歼正在北进的整编第七十四师等部；二是渡过运河，西出淮北，以调动运河以东的敌军回援运河以西，求歼援敌；三是回师歼击鲁南之敌。在研究作战方案时，毛泽东告诉华中、山东领导人：只要有好仗打，在内线多歼灭几部分敌人再转外线作战更为有利。十二月二十四日，陈毅、粟裕最后下定了以迅速的动作回师，求歼鲁南敌军，解除后顾之忧，再行南下的决心，并上报军委。这正是毛泽东的意图所在。二十五日，毛泽东批准陈、粟这个决心，告诉他们：“鲁南战役关系全局。此战胜利，即苏北各城全失，亦有办法恢复。”要求他们集中主力并有必要的准备时间，“以期打一比宿北更大的歼灭战”；第一仗以先打鲁南敌军主力整编第二十六师为宜，以争取全局好转。②
根据这一决心，陈毅、粟裕等置淮阴、涟水地区国民党军队的北进于不顾，集中主力星夜隐蔽北上，会同原在鲁南的部队，在一月二日发起鲁南战役。历经十八个昼夜的激战，这个战役在一月二十日胜利结束，共歼灭国民党军队整编第二十六师、第一快速纵队以及整编第五十一师，计两个师部、五个旅共五万多人，俘虏中将师长马励武、周毓英以下三万六千多人，缴获一百零五毫米榴弹炮四十八门，山炮、野炮四十一门，坦克二十四辆，汽车四百七十四辆，使华东人民解放军的武器装备得到很大改善，完满地实现了毛泽东提出的作战任务，取得在鲁南打“更大的歼灭战”的胜利。
鲁南战役结束后几天，中共中央政治局在二月一日召开会议，讨论毛泽东为中共中央起草的《迎接中国革命的新高潮》的党内指示。
这个指示明白地宣布：“目前各方面情况显示，中国时局将要发展到一个新的阶段。这个新的阶段，即是全国范围的反帝反封建斗争发展到新的人民大革命的阶段。现在是它的前夜。我党的任务是为争取这一高潮的到来及其胜利而斗争。”他从两个方面进行了分析：目前军事形势已向有利于人民的方向发展；同时，蒋介石区域的伟大的人民运动发展起来了。指示中说：“解放区人民解放军的胜利和蒋管区人民运动的发展，预示着中国新的反帝反封建斗争的人民大革命毫无疑义地将要到来，并可能取得胜利。”③
政治局进行讨论时，毛泽东说：发这个指示很需要。这种文件，去年还不能发。总的形势，是说革命高潮要来了。这种革命高潮在半个世纪中只有过几次：辛亥革命，北伐，抗日战争。“革命动力是两个战线，解放区与蒋管区人民运动，而以解放区为主。解放区胜利愈大，高潮来得愈快。”他又说：“我们的文件没有塞死和平的可能，因为我们没有提出打倒美帝国主义和推翻蒋介石的口号。”会议快结束时，他再一次发言，提出要“使一切没有土地的人有土地”。他说：土地政策是不是可以早几年解决？可以的。“现在解决也可以，如果太迟，要犯很大错误。”他谈到：革命胜利的时间，还要准备相当长，五年到十五年，五年已过了