南阳的宛西战役开始后，国民党第十三绥靖区司令官王凌云极为恐慌，频频向蒋介石、白崇禧求援，白崇禧派华中剿总副司令兼第五绥靖区司令张轸率所部吴绍周之八十五师、杨干才之二十师、鲁道源之五十八师计约50000人驰援南阳。
民国37年（1948年）5月10日，张轸兵团由信阳经桐柏、唐河西犯。此时，宛西战役已经结束，张轸兵团即在宛西进行扫荡，企图收复失地。
中原军区部队首长遵照中央军委指示，决定组织宛东战役。以围城吸援、打援战术，钳制胡琏，以利于粟裕兵团南下，诱张轸兵团东出南阳，将其歼灭于运动之中。
以中野之一、三、六纵组成东集团，由三纵司令员陈锡联指挥，首先包围攻击确山之国民党守军，吸引胡琏南援和张轸东进，待张轸兵团由南阳东援后，除留少数兵力监视确山之国民党军外，大部西进至泌阳羊册、春水地区，合围张轸兵团；
由中野之二、四纵，华野十纵及桐柏军区主力、豫陕鄂七分区部队组成西集团，由四纵司令员陈赓指挥，首先以四纵主力在张轸左翼和后尾跟进，尔后先敌控制羊册地区有利地形，加入合围战斗；
中野二纵、华野十纵和桐柏军区部队主力位于南阳以东，切断南阳至赊旗镇公路，防国民党军向南阳逃窜，待四纵及东集团主力包围张轸兵团于预定地区后，继续东进，加入合围战斗；以华野之三、八纵、中野之九纵一部，在漯河一带阻击国民党第十八军南下。
民国37年（1948年）5月26日夜，解放军三、六纵佯攻确山之敌，白崇禧急令张轸兵团由南阳东援确山。27日，张轸率3个整编师沿南（阳）、驻（马店）公路东进。28日，张轸之八十五师进至赊旗镇以南的埠口地区，二十师、五十八师分别进至兴隆镇、苗店地区，张轸之指挥部进至唐河县城。解放军东集团除留少量兵力继续监视攻击确山之敌外，主力日夜兼程向羊册地区急进。
中野二纵、华野十纵已进至唐河西北的桐河、邱庄附近。桐柏军区部队已进至南阳东南的汉冢附近。四纵已到达赊旗镇以南的韦北店、白果树、唐庄地区。
29日，国民党军从埠口向解放军四纵十旅反扑，企图继续东进。下午，桐柏军区部队二十八旅亦进至兴隆镇地区，与敌接触。30日，敌虽东进，但行动迟缓，前卫鲁道源之五十八师先头虽已接近羊册地区，但张轸兵团主力仍在赊旗镇一带。当日黄昏，敌全力反扑，至午夜，国民党军停止攻击，解放军后撤。
此时，国民党军信阳司令部发现解放军意图，令张轸速返南阳与王凌云部汇合，国民党军迅分3路向南阳撤退。陈赓司令员急令四纵3个旅向西追击，并令二纵、华野十纵及二十八旅亦向西追。张轸令其部不遭大的阻击不准还击，急速西撤。解放军仅将敌五十八师拦腰截断。6月1日，张指挥部已退到南阳东大盆窑，其二十师、八十五师主力退至双铺、溧河店一带。
6月1日下午2时，解放军西集团二、十纵队赶到，将敌五十八师师部及一八三旅包围于南阳东连庄、马刘营地区，展开激烈战斗。张轸一面令鲁道源顽抗，一面派五十八师之刘旅救援。陈赓司令员令四纵十、十一、十三旅于楼子庄、熊庄、杜高庄、刘高庄至马场一线阻击南阳救援之敌，使救援之国民党军未能东进。
张轸指挥部一到大盆窑，即与王凌云联系让其派兵增援五十八师。王将其王牌整编第九师交给张轸指挥。从6月2日晨开始，张轸集中其二十师、八十五师和第九师，在飞机、大炮掩护下分数路向解放军四纵各旅阵地猛攻。解放军依托阵地与敌激战，反复争夺，打退对方10余次进攻，国民党军死伤3000多人。
被包围在连庄、马刘营地区的国民党军五十八师师部及一八三旅，在解放军四面围攻下数次突围未成，于6月3日拂晓全部被歼，计死伤、被俘、逃散者达3000余人。俘国民党军少将副师长肖本元、少将参谋长杨墨林和一八三旅少将旅长魏沛苍以下军官20余名。五十八师师长鲁道源伏于麦地，第二天中午只身逃回南阳。
6月3日夜，张轸看救援无望，其部大部退入南阳城。当夜，解放军乘胜向大盆窑、溧河店、双铺一线之敌进攻，歼其一部后，于6月4日拂晓撤出战斗，转向东线。后张轸、王凌云派飞机轮番轰炸白河东岸的龙王庙、姜营、李八庙、溧河店等处，但解放军早已撤走。至此，宛东战役结束。
此役共歼国民党军12200人，其中，毙、伤6900人，生俘5300人，缴获各种大炮40门、轻重机枪304挺、步枪2221支、电台5部、探照灯22具、电话机 50部、骡马270匹。解放军伤亡3670人。宛东战役虽未按计划全歼张轸兵团，但给其以沉重打击，击溃了其五十八师，重创了其二十师、八十五师和整九师，在东线牵制了国民党的第十八军，配合了华野粟裕兵团南下作战。
