淮海戰役爆發後，先是黃百韬兵團被華野殲滅，接着黃維兵團12萬人馬又在雙堆集陷入了中野的重圍當中。面對危局，杜聿明心神交瘁，他知道此時國軍敗局已定，如果再執意打下去，隻能全軍覆沒。于是在征得老蔣的同意後，杜聿明率領邱清泉、李彌和孫元良三個兵團近30萬人馬從徐州向永城方向撤退，妄圖在困境中覓得一線生機。
既然是撤退，當然就要有殿後部隊，杜聿明經過考慮後把後衛任務交給了李彌的第13兵團。李彌畢業于黃埔四期，打起仗來愛耍滑頭，杜聿明對此心知肚明，是以一再叮囑李彌要他以大局為重，切實承擔起殿後的任務。李彌表面上答應得十分痛快，背地裡已經打起了逃跑的主意。淮海戰役爆發初期，黃百韬曾親自趕到曹八集請求李彌和自己一起撤退，兩個兵團抱在一起向徐州滾動，無疑要比一個兵團單獨行動安全得多。
但李彌知道華野馬上就要追上來了，多耽擱一會就多一份危險，是以他拒絕了黃百韬的建議，帶着13兵團跑掉了。不久後黃百韬被華野包圍在了碾莊地區，李彌和邱清泉奉命來解圍，一貫滑頭的李彌進三步退兩步，最終和邱清泉一起坐看黃百韬兵團覆滅。這次接到杜聿明讓他殿後的任務後，李彌立即召集軍長和師長們開會，要求各部輕裝前進，撒開腳丫子能跑多快就跑多快。
這樣一來，本該擔任斷後任務的李彌兵團卻跑到了杜聿明集團的最前面，把撤退序列沖了個亂七八糟。杜聿明得知這個情況後十分生氣，把李彌叫來狠狠訓斥了一頓。1948年12月3日，南逃的杜聿明集團來到了山城集和洪河集一帶。此時老蔣派飛機給杜聿明空投了一封親筆信，要求他率部回頭救援黃維。杜聿明認為老蔣完全是瞎指揮，但又不敢違抗指令，隻得率部往回走，剛到陳官莊就被華野追上并包圍。
陳官莊一帶地區狹小，杜聿明這近三十萬人馬大部分不得不露宿于曠野之中。當時正值嚴冬，加上雨雪交加，士兵們一個個凍得瑟瑟發抖。由于被重重圍困，補給隻能靠空投解決。但空投的數量十分有限，對30萬大軍來說無異于杯水車薪。為了争搶一點食物，不少士兵竟然開槍火并，士氣降到了冰點。
為了給手下30萬官兵找一條活路，杜聿明打算向華野投誠，但遭到了邱清泉的強烈反對，杜聿明隻好咬着牙在陳官莊苦撐。1949年1月9日，經過20多天的圍困後，華野以十個縱隊的兵力對杜聿明集團發起了總攻。此時包圍圈中的國軍早已士氣全無，戰鬥很快就呈現出了一邊倒的态勢。最終邱清泉被擊斃，杜聿明被活捉，孫元良僥幸逃脫。
戰後，華野打掃戰場，沒有在俘虜中發現李彌的身影。那麼這個李彌去哪了呢？原來華野發起總攻後，李彌就換上了一身夥夫的衣服，跟着敗兵一塊往南跑。混戰中，他還受了輕傷。第二天一早，逃到張家寨一帶的李彌被華野一個班俘虜。當時李彌已經47歲了，一夜的奔逃令他滿身疲憊，看上去更加蒼老，加上他一身夥夫的裝扮，我軍班長就輕信了他的話，認為他真是一個夥夫，就給了他兩塊大洋讓他回家了。
逃到高家寨的時候，李彌得到了一個地主的幫助，這個地主給李彌編造了一個假身份，還搞來了路條。就這樣李彌一路南逃，最終跑回了南京。不久後第13兵團重建，李彌繼續擔任兵團司令官。盧漢在昆明起義後，李彌率殘部逃往緬北，四年後撤往台灣。1973年，李彌去世，終年71歲。