對于杜聿明的逃跑，粟裕早有準備，12月22日便根據黃維、胡璉等“高級干部乘戰車逃跑”的現象，要求華東野戰軍各兵團和各縱隊“在第二線構筑坦克工事，各縱之間應貫通并互相檢查，使戰車無法往外突圍”。杜聿明的確也有乘坐坦克突圍的打算。徐州“剿總”有一支蔣介石的嫡系精銳裝甲部隊——戰車獨立1團，蔣緯國曾做過團長。這個團多數坦克駕駛員都開過幾千小時，抗戰時期在印緬戰場上，同日軍打過仗。

突圍前，杜聿明將最后15輛完好的坦克部署在指揮部北面200米處的田野上，一方面屏蔽“剿總”駐地，另一方面作為手中最后一張王牌。戰車團1營的主要軍官已經得到命令，在萬不得已時，坦克要搭載副總司令杜聿明和其他高級將領突出重圍。1月9日，杜聿明還通知文強集合戰車部隊，等待自己的命令。最后的突圍開始，1營副營長吳秀章帶上15輛坦克，冒著華野特縱鋪天蓋地的炮火，沖到杜聿明的指揮部時，卻找不到杜聿明。

“剿總”副官長處指令他們，自行沿薛家湖、張集、會亭集一線向駐馬店方向突圍。吳秀章隨即迅速行動，盡管沿途被打掉了9輛，剩余坦克依然一路狂奔，很快到了永城西北的的會亭集附近。杜聿明戰車團的行動，引起了粟裕與華野司令部其他人的注意與警惕。他們判斷，杜聿明有可能躲在坦克內，便分別用電報和電話的方式，將情況通報特縱司令部和華野騎兵團，命令駐扎在會亭集附近的騎兵團加強偵察，迅速攔截。

粟裕1月10日還向毛澤東報告：“據未證實傳說，杜匪已乘坦克六七輛向西北薛家湖突圍”，并說“已告部隊在俘虜中嚴查，并正在追擊中”。華野特縱騎兵團接到命令，當即開始行動，很快發現了坦克的行蹤，開始了一段后來驚動蘇聯軍事代表團的“騎兵打坦克”佳話。他們追擊100多公里，最后俘獲了全部坦克和人員。但杜聿明并不在其中，他又去了哪里呢？

杜聿明和貼身的副官、司機、衛士離開第五軍轉向東北后，未能等到杜聿明命令的文強，正帶著幾個心腹躲在一條小河岸邊的石洞里。他知道自己級別不夠，不是杜聿明這種全軍重點保護對象，毫無走出重圍的希望，因此不免顧影自憐地想，杜聿明杜老總與王牌第五軍在一起，有精兵強將保駕護航，“可能已突出重圍”。萬念俱灰之下，他很快成為幾個乳臭未干的小“共軍”的俘虜。

不想杜聿明“有福不享”，并沒有跟第五軍走，最終被活捉，成為整個戰場的最佳“戰利品”，多年后在功德林戰犯管理處，和文強這個老部下“他鄉遇故知”。當天晚上，杜聿明走了一陣后，來到賈砦附近，發現有華東野戰軍大隊人馬行動，便在戰壕里隱蔽起來。趁這個便當，副官尹東生給他剃了胡子，換上士兵服裝，并安慰他說：“留得青山在，不怕無柴燒”。杜聿明的胡子早該剃了。

華東野戰軍4縱司令部機要參謀蘇榮后來回憶說：“我們早就知道他有胡子，后來我們又發了照片下去，我們是全軍都發了，要求一定要抓住杜聿明?！币鼥|生不愧是貼身副官，料到了“共軍”有此一招。杜聿明大約覺得沒有了胡子，生的希望大了許多，尹東生說的也很有道理，沮喪之情散去不少。等華野隊伍過去后，他的胡子也剃好了，便由衛士扶著一直往東北跑。他的想法是，跑過一段后，再向西轉南。目的地當然是南京，那里有一直倚重他的“校長”。

他們一路假稱華野11縱押送俘虜送后方的隊伍，步行了10余里，穿過了華東野戰軍的主要戰線，1月10日清晨來到了安徽蕭縣的張老莊。11縱在華東野戰軍的十幾個縱隊里并非主力，“名頭”并不響，他們何以自稱11縱的人呢？這是杜聿明的主意。還在12月28日下午，華野11縱33旅97團3營一名小通訊員不慎被俘，隨后被送至杜聿明的指揮部。

杜聿明問他的部隊番號，小通訊員回答后，他又問陣地工事、兵力多少？小通訊員說：“我們的戰壕有幾層，一個團的防地1000米，處處是兵。”杜聿明說，我們也不殺俘虜，放他回去。小通訊員第二天回了部隊，講述了這一經過。97團政治處主任方征后來回憶說，杜聿明自稱11縱隊的，“是不是這個通訊員給他的11縱隊番號的印象，或者他覺得放走了11縱隊小俘虜，他這個大俘虜也有被放走的運氣呢？”