1948年11月22日，華東野戰軍全殲黃百韬兵團，兵團司令黃百韬自殺身亡。碾莊戰役結束之後，中原野戰軍集中全部兵力，共七個縱隊将國民黨軍第12兵團包圍在了安徽宿縣西南以雙堆集為中心、縱橫約7.5公裡的地區内。
11月25日，中原野戰軍将黃維兵團團團包圍住，但是不甘心的蔣介石指令黃維兵團強力突圍。黃維最開始組織了四個師配備重武器進行突圍，但是在突圍的過程中，110師師長廖運周（地下黨員）率部起義，打亂了黃維的突圍計劃。此後，黃維又指令各部隊重新構築防禦工事，抵擋中野的進攻。
國民黨軍第12兵團下轄第10軍，第14軍，18軍，第85軍四個軍和一個快速縱隊，共12萬人，這幾支部隊都是國民黨軍的精銳部隊，其中18軍還是國軍五大主力之一，全副美械裝備，戰鬥力絲毫不比整編74師差。這支部隊十分擅長防守，在很短的時間内就修築了數以千計的碉堡群和廣闊的戰壕，12兵團司令黃維，副司令胡琏都是國民黨軍中有名的将領。
中野雖然包圍了黃維兵團，但是由于嚴重缺乏重武器，根本就打不動。無奈之下，隻能請求華野前來支援，華野參謀長陳士渠帶着三個縱隊攜帶重炮前來增援，此時華野的壓力其實也很大，華野組成兩大阻擊兵團：一路北阻由徐州南犯的邱清泉、孫元良兵團；一路力擋由蚌埠北援的李延年、劉汝明兵團。
在這場戰役中，最慘烈的戰鬥發生在大王莊。大王莊距離12兵團司令部隻有區區四五裡，是黃維兵團司令部的南大門，為了守住這個地方，黃維把18軍118師33團放到了這裡，33團以戰鬥力兇悍著稱，号稱“老虎團”。該團全部是由戰鬥經驗豐富的老兵組成，作戰時罕遇對手，堪稱王牌中的王牌。
最開始攻打大王莊的是華野七縱20師58團和60團，這兩個團組成了第一批次三個營的兵力，一口氣将33團趕了出去。大王莊失守之後，胡琏迅速指令18軍集中全部炮火猛烈轟炸大王莊，之後33團連續向大王莊發動了十幾次進攻，一般來說，一支部隊發動兩三次進攻，士兵的體力就有點跟不上了，但是這支部隊連續發動了十幾次進攻，依然保持着很強悍的戰鬥力。
在雙方經過一番血戰後，大王莊隻剩下了後來上去的59團防守在莊的西南角。此時六縱司令員王近山派六縱46團前來增援，雙方一碰面又開始了一番血戰，雙方打得昏天黑地，血水把戰壕都給浸透了，最後在華野20師60團一營加入戰鬥後，終于将這支老虎團全部殲滅。
大王莊結束後，這個不足百戶人家的小村莊被炸得隻剩下幾面斷牆。守衛大王莊的85軍23師一個主力團看到這場戰鬥後，被吓得不戰而降。