部署妥当后，粟裕披了蓑衣，戴上斗笠，与陶勇前往东门检查工事构筑。走出苏北指挥部，沿途所见，黄桥镇工抗会组织的工人武装纠察队在维护社会秩序。青抗会和学抗会除组织人员参加巡逻外，还成立宣传队，张贴标语、散发传单。黄桥镇上六十多户烧饼店日夜开工为战士们准备干粮。担架队已做好各种准备，可以随时上前线抢救伤员。
来到黄桥东门，几千名群众正在帮助他们挖战壕、修工事、筑圩子。做掩体、工事缺少材料，成百上千的群众献上了自己家里的木料、家具、寿材……。因为有老百姓的支持，战士们情绪高昂：弹药不够，可以少放枪，多用手榴弹和拼刺刀。部队中流行着一句话：
“绑腿扎得好，跑得快；钢枪擦得好，打得快；刺刀磨得好，杀得快！”
本来给黄桥守备部队的时间很仓促，但由于连降大雨，韩顽不得不放慢行军速度，甚至停止开进。所以三纵得以从容修筑工事，建立稳固的防御阵线。
雨还在淅淅沥沥地下，估计顽军在四号之前是不会发起进攻的，陶勇乐呵呵地说：“连老天都在帮我们！”
“‘得道多助，失道寡助’嘛！”粟裕的眼里透着智慧、坚毅与自信，“顽固派的军队勾心斗角，如今又从远道而来，战线长、地形不熟、补给困难；而我们深得人民群众的真心爱戴和支持，同仇敌忾、团结一致，有充足的粮草，军民一条心，在家门口作战，有根据地，有大后方。他们进攻黄桥，是自取灭亡。”
十月三日，华中的危险态势引起中央军委主席毛泽东的极度重视，他电告在重庆的周恩来，要周恩来告何应钦停止韩（德勤）的行动，否则八路军黄克诚部将南下阜宁、盐城支援陈毅。方针是：“韩不攻陈，黄不攻韩；韩若攻陈，黄必攻韩。”
但第二天上午，第八十九军孙启人的第三十三师在小焦庄已与姜茂生的八团接上了火。粟裕闻讯命令陶勇：第三纵队以全力阻止敌人进攻，至少要支持到第二天拂晓。
三十三师有两架双翼飞机在天上助威，他们以小部队监视我前沿火力支撑点，大部队则直扑我主阵地，企图一鼓作气冲进黄桥。十一点，敌人以三个团兵力作初次总攻。
韩德勤将保安部队的一个独立团配属给第三十三师。这个团被第三十三师配置在最危险的方向，结果被三纵一出击就打垮。第三十三师看到他们溃退，便架起机关枪对着他们扫。经过一个上午的争夺，小焦庄失守，黄桥东部的发电厂在中午时分也被顽军攻占。有些地方，顽军已突破了镇边的河沟，手榴弹都甩到了黄桥的街头。
这时苏北指挥部经济科长并任副官处主任曾若空来向粟裕报告：“黄桥西面发现小股顽军！”
——曾若空受粟裕的命令在一个排的护卫下将指挥部机关的非战斗人员带到黄桥西边的一个村子里隐蔽待命，同时负责收容前线伤员。他们刚在那里安定下来，侦察员报告，黄桥西面泰州、扬州一线的顽军出动，来了一百几十人，是来侦察和袭击我们后方的。曾若空赶紧跑回黄桥镇来报告粟裕。
粟裕说：“不要紧，你赶快回去带人员向这里靠拢，我马上派一个连去阻击。”就在这时，突然一发炮弹飞到指挥所上面，粟裕叫他们迅速卧倒，并顺手把曾若空按倒在地上，警卫员很快用身体掩护粟裕，司号员也用身体掩护着曾若空。就在这一瞬间，屋子上的瓦片、泥土塌下来，把他们都盖住了。当大家从瓦片土块中爬起来，粟裕第一句话说是：“你们受伤没有？”他们说没有。曾若空问粟裕：“你呢？”粟裕说：“不要紧。”
此时前方的枪声炮声响彻云霄，猛烈的炮火将三纵的防御工事大部摧毁，战士们伤亡很大。在战斗最激烈的时候，粟裕离开指挥部，来到严复兴油坊的小楼——三纵前线指挥所问陶勇：“守得住吗”陶勇回答：“三纵队在，黄桥就在!”
这时，敌人三十三师一部居然在尘土硝烟中突进了东门。情况异常紧张。粟裕的脸上现出一丝焦虑的神色。如果黄桥失守，他的部队在完全无预备队增援的情况下，将无法达到围歼敌李守维的目的，不仅战役任务不能完成，几个纵队势将被敌人分割，被迫分散活动，形成打游击的局面。
陶勇和张震东红了眼，召集伙夫等人准备攻击突入东门的敌人，恰在这时，听说奉命增援的老四团三营由江南过来了，离黄桥镇还有十公里。
三营是粟裕从浙南带来的老部队，也是三纵的前身，粟裕精神一振，扬手大喊：“同志们，江南增援部队过来了!”三纵上下受到鼓舞，士气大振，都兴奋的回答：“我们坚决打退敌人的进攻，迎接江南主力!”
当下陶勇和纵队参谋长张震东把上衣一脱，挥动日本指挥刀，带领部队冲出去，硬把顽固派杀出东门，然后架起机关枪，把敌人死死顶住。
陈丕显听说东门危急，带了一伙民兵来到三纵队指挥所准备听陶勇调遣。上小楼，没看到陶勇，只看到粟裕那里和前沿通话，这时几颗炮弹连续在附近炸开，震耳欲聋，气浪把窗玻璃震得“嘎嘎”响，使整座木结构的小楼晃动起来，而粟裕镇定自若，继续下达他的作战命令。
陈丕显等他打完电话嚷道：“你怎么跑这里来了？太危险了！快回你的指挥部去！”
粟裕若无其事，高兴地告诉陈丕显：“老陶脱了上衣，光着膀子冲上去拼刺刀了!……”
下午一时，敌人将前线攻击部队撤至离黄桥二三里的胡家堡、小二房庄一带休息，准备第二次总攻。从江南赶来增援的四团三营进到黄桥三纵的防区，营长舒雨旺进到镇内向粟裕报到，粟裕喜出望外。