雙堆集戰役是淮海戰役的第二階段戰役，在這場戰役中，中原野戰軍集中全部兵力将國民黨軍最精銳的第12兵團團團圍住。第12兵團并不是尋常部隊，這支部隊下轄的幾支部隊都是國軍精銳部隊，尤其是18軍，是國民黨軍五大主力之一。
黃維被圍後，迅速部署手下的四個軍，一個快速縱隊縮成一團，構築環形集團工事，以坦克，火炮，輕重機槍和火焰噴射器組織層層火力網，使我軍無法将其分割殲滅。黃維還指令部隊将雙堆集地區的幾個村莊房屋進行改造，建造了數千個大小不一的碉堡，給我軍造成了很大的威脅。
雙堆集戰役期間，戰鬥最為慘烈的就是大王莊戰役和尖古堆戰役，這是雙堆集戰役的最後階段，解放軍面對的是國軍戰鬥力最為強悍的18軍，這支部隊是全美械部隊，也是陳誠，黃維，胡琏等人起家的部隊。
1948年12月4日，華東野戰軍主力将敵第二、十三、十六兵團困于陳官莊附近。 至此，徐蚌戰場上敵方主力四個兵團全部被困。中原野戰軍已完成對敵第十二兵團的攻擊準備，華東野戰軍在圍困陳官莊的同時，分兵支援中原野戰軍圍殲敵第十二兵團。
1948年12月6日，華東野戰軍第七縱隊（後簡稱華野七縱）奉命加入了圍殲敵第十二兵團的攻擊序列，準備向敵大王莊、尖谷堆、小王莊一線陣地展開進攻。
大王莊地處平原地帶，位于雙堆集正南方向約一公裡處，是敵第十二兵團核心陣地的屏障。東側二百五十餘米為戰場制高點尖谷堆，敵兵團炮兵觀測所就設立在上面。負責大王莊防禦的是國軍18軍118師33團，33團雖然隸屬于118師，但最早卻出自于11師，是嫡系中的嫡系，這支部隊号稱是“老虎團”，全團3000多人，所部官兵都有過實戰經驗的老兵，戰鬥力十分強悍。
18軍軍長楊伯濤，還有前任軍長胡琏對這支部隊付出了極大的心血，18軍依照陳誠立下的規矩，施行經濟公開，人事公開，思想公開，内部關系調整得不錯，加之楊伯濤練兵十分嚴格，這些老兵在當時的這種困境下，依然保持着旺盛的精力和強悍的戰鬥力。
12月9日，華野七縱20師58團，60團率先對大王莊發動進攻。58團和60團抽調了三個營的兵力，對大王莊發動突擊，戰前進行了長達半小時的炮火準備，将大王莊表面陣地炸成了一片廢墟，戰士們還将交通壕向前掘進一百五十餘米，并完成了三道橫向戰壕，以便配置多層次的攻擊隊形，當時解放軍的氣勢很旺盛，一個回合就将33團趕出了陣地，之後華野七縱59團固守大王莊陣地。
大王莊被我軍占領之後，黃維，胡琏迅速調整部署，準備奪回大王莊。反攻之前，18軍軍長楊伯濤召集33團班以上的骨幹作動員。33團在坦克為先導，在炮火掩護下向華野七縱20師59團防守的大王莊陣地發起反擊。
我軍最開始沒把他們當回事，但是很快就察覺到了不對勁，敵33團不僅槍打得準，拼刺刀也很強悍。我軍打退了33團15次沖鋒後，第33團官兵依然不要命地往前沖，解放軍利用斷牆，壕溝進行阻擊，59團一營營教導員左三星率領部隊和敵人反複拼殺，一天換了八個通訊員，一營三連是老功臣連，在這場戰鬥中，從連長到炊事員全部犧牲。
敵33團一直占據了大王莊的絕大部分地區，華野七縱20師59團不得不退守到莊的西南角。中野六縱司令員王必成指令中野46團前去增援大王莊，胡琏也組織18軍的汽車兵，後勤部，夥夫，馬夫往上沖，雙方手榴彈，沖鋒槍，機槍，火箭筒，迫擊炮彈的響聲就沒有斷過。
緊急關頭，華野七縱司令員成均将自己的警衛連也派了上去，這支150人的警衛連裝備精良，正副班長清一色的卡賓槍，對敵人進行一輪又一輪的反擊，終于徹底守住了大王莊，但是這個警衛連打得也就剩下了17人。大王莊戰役結束後，整個大王莊就剩下了幾面斷牆。
小王莊的敵人是85軍一個團，這支部隊看完這場慘烈戰鬥後，向華野七縱投降。18軍33團團長身負重傷，在幾名傷員的攙扶下拼死突圍了出來，向118師師部走去，胡琏此時也在18軍118師師部，33團團長看到胡琏後，什麼也沒有說，開槍自殺。
大王莊攻克後，後面還有一個叫尖古堆的制高點，是座僅有25米高的土堆子。12兵團依托這個土堆，居高臨下，多次遏制住我軍的攻擊。守在這裡的是114師54團，這個團是原整編11師的一個王牌部隊，号稱是威武團。
我軍的攻堅部隊是中野六縱49團1營（襄陽營）和華野三縱23團1營（洛陽營）兩個英雄部隊，來個以硬對硬。此時華野的重炮部隊已經趕到，華野參謀長陳士榘将華野三縱炮兵團的一個野炮連，兩個山炮連調給華野三縱8師，會同八師山炮營和兩個迫擊炮連組成了兩個炮群，陳士榘直接指揮縱隊炮兵團和華野重炮團。
14日下午六點，陳士榘，王近山指揮南集團強大炮火對敵軍陣地進行毀滅性轟炸，上百門大炮對敵人陣地進行猛烈轟炸，近一個小時的炮火準備，将敵人表面工事全部摧毀，很大一部分守軍被迫逃出工事。
戰鬥開始後，襄陽營和洛陽營并肩突擊，殺入敵軍陣地。經過兩個小時的慘烈戰鬥，威武團全部被殲滅。與此同時，華野七縱21師和中野六縱47團也加入戰鬥，向敵人縱深發動攻擊。18軍也調上了特務營，炮兵營，工兵營對尖古堆進行反撲，但是我軍牢牢控制住了尖古堆，擋住了敵軍的進攻。
尖古堆被攻克後，國民黨軍第12兵團的司令部，炮兵陣地，快速縱隊的車輛和臨時機場完全暴露在我軍陣地面前。胡琏和楊伯濤将200多輛卡車排列起來，堆上泥土，構築城牆般的防禦工事，企圖繼續阻擋我軍進攻，但此時我軍炮火可以直接打到黃維兵團司令部，黃維不得不下令部隊分批突圍，在突圍的過程中，12兵團司令黃維，副司令吳紹周，18軍軍長楊伯濤等将領被俘。