⑻同日，粟裕致电军委，认为“我不宜在正面与敌对峙”，在鲁西南求歼敌5军已不可能，决定转向豫东地区作战。并随即定下“先打开封后歼援敌”的战役决心：以陈士榘、唐亮率3纵、8纵出敌不意地攻击开封，调动邱兵团等部增援，然后集中主力于运动中歼灭援敌。为保证攻城作战胜利，粟裕随华野前指亲率3个纵队楔入定陶、曹县、民权、考城地区，以运动防御手段阻击可能西援的邱兵团，并以中野11纵自巨野地区南下侧击该敌；以冀鲁豫军区独立旅相机攻占东明，钳制敌4绥区刘汝明部，同时建议陈赓兵团“向郑州进逼，使郑敌不能东援”，并设法阻滞敌18军之行动。⑼中央军委于次日批准了这一部署，并指示中原野战军以9纵楔入郑州、开封之间，阻击郑州可能东援之敌，主力钳制胡琏兵团(第18军)，以配合华野的作战行动。
     开封城当时是国民党河南省的省府所在地，也是中原地区的战略要点。其四郊地势平坦，城内低洼，城墙周长20余公里，共有六门四关。守敌为整编66师师部率第13旅及河南省保安第1、第2旅等部，共3万余人。
     6月16日晚，陈唐兵团第3、第8纵队隐蔽地向开封急进，于18日黄昏袭占四关，守敌退守城内顽抗。当晚，我军分别自东、南两面攻城，激战至20日，占领城厢大部，残敌退守古龙亭、华北运动场核心阵地顽抗。此时，开封之战行将结束，粟裕亲自到南郊陈唐兵团指挥部，督促陈唐除留必要兵力继续攻城外，主力迅速集中整理，准备再歼援敌。21日下午，攻城部队对核心阵地之敌发起猛攻，战至22日晨全歼守敌，击毙敌整编66师师长李仲辛，击落敌机两架。
     由城武、曹县西援之敌邱清泉兵团被我粟兵团阻止于兰封(今兰考)以东地区；由郑州东援之敌孙元良兵团被中野9纵和豫皖苏军区部队阻止于中牟地区，胡琏兵团被中野1纵、3纵和华野10纵阻止于上蔡地区。