1949年1月10日，杜聿明集团最终覆灭。当我军清理战场时，最重要的任务是寻找杜聿明和他指挥的三个兵团司令官。杜聿明和几名手下逃到张老庄村，并被我军战士俘虏。当时，杜聿明是国民党徐州剿总的副总司令兼前进指挥所主任。事实上，自1月6日华东野战军对陈官庄包围圈发动总攻时，并没有明确要求抓捕杜聿明。时任华野4纵11师副政委的陈茂辉回忆道：我们并没有特意去抓他，抓到杜聿明纯粹是个意外。因为当时普遍认为，作为蒋介石的心腹，杜聿明很可能会在我军发动总攻时被飞机接走。所以，当杜聿明被抓住时，大家都有一种意外的惊喜。那么，杜聿明被抓后，其他三个兵团的司令官又去了哪里呢？ 1948年12月，杜聿明带领部队撤离徐州时，指挥着三个兵团：邱清泉的第二兵团、李弥的第十三兵团和孙元良的第十六兵团。三个兵团中，邱清泉的兵团最强，拥有五个军；李弥兵团次之，有三个军；而孙元良的兵团最弱，只有两个军，兵力大约四万多人。孙元良后来回忆说，当时兵团撤退时，实际只有二万多人。这个说法普遍被认为是他为了掩饰战败，故意缩小兵力。12月6日中午，杜聿明召集三个兵团司令开会，决定利用包围圈还未完全合围的时机，各兵团在傍晚时分突围。邱清泉回去后，与手下军长商量，认为一旦突围，必定要舍弃重装备，这样即便能逃出去，部队也会变成杂牌军，战斗力大打折扣。此外，邱清泉过于自信，认为我军的战斗持续时间不会超过两周，历史上也有蒋军被围困后我军撤围的情况，然而这次情况不同，杜聿明的集团被围后，南京方面无法提供支援。邱清泉错误估计了形势，认为他能撑过去，于是告诉杜聿明，突围可能得不偿失。杜聿明犹豫后，最终下达了暂停突围的命令。

孙元良是个有名的长腿将军，他在开完会议后立即召集军、师长开会，布置突围计划，并指示各部向阜阳集结。为了防止杜聿明取消突围，他还命令通信营切断所有与外界的联系，电台也都关闭。也就是说，所有的部队只需按计划突围，不必再向杜聿明请示。12月18日，孙元良化装成农民，逃到信阳车站，并通过电话与信阳的国民党第五绥靖区司令官张轸取得联系。张轸派人将孙元良接入城中。随后，孙元良去南京见了蒋介石，蒋介石并未惩罚他，反而让他重建第十六兵团。十六兵团突围失败后，许多主力将领被俘，我军并未确认孙元良是否逃脱，但在总攻之后，我军依旧对俘虏进行仔细筛查，试图找出孙元良。 1月9日晚，李弥最后一次与杜聿明和邱清泉见面，他认为一处集结的目标过于显眼，于是决定独自逃离。1月10日，李弥和一名随从穿着普通士兵的衣服，在混乱中悄悄逃离战场。逃回陈官庄后，李弥和随从用假名躲过盘查，最终逃到蒋军控制的青岛，乘船离开，之后转往南京。李弥如何在途中成功逃脱，直到1952年才揭露。有人举报称，有个商人曾把李弥藏进麻袋里，冒充军粮，通过检查带出。这个商人后来供认了这一事实，称当时麻袋里藏着的，正是从淮海战场逃出来的李弥。李弥的逃脱并不简单，他还在途中收买了一些人，获得了路条，否则他是无法成功逃脱的。

杜聿明被俘，孙元良和李弥先后逃脱，邱清泉成了华野接下来要重点搜捕的目标。邱清泉指挥的兵团是杜聿明集团的核心力量，特别是第五军，是蒋军的五大主力之一。如果让邱清泉逃走，陈官庄之战的胜利将大打折扣。华野首长下令，务必活捉邱清泉，若找不到人，必须见尸。根据被俘蒋军官兵的描述，1月10日凌晨，邱清泉穿着普通士兵的衣服，混在士兵群中四处乱跑，并在乱战中大声呼喊。根据当时的情况，邱清泉不可能在此时逃脱。 经过对被俘蒋军官兵的排查，搜寻重点转向了战死的蒋军尸体。最终，在张庙堂村东南约四百米的农田里，发现了一具疑似邱清泉的尸体。经邱兵团被俘的军官辨认，确认死者就是邱清泉。邱清泉的参谋长李汉萍回忆道：当时邱清泉在突破陈庄后，神经已经失常，四处乱跑。到10日晨天亮时，他依然未能突破重围，最后死于战场。李汉萍的说法可信度较高，毕竟邱清泉最后死于距离指挥所仅几百米的地方，且在死前显得异常慌乱。

据被俘的蒋军将领回忆，邱清泉在1948年12月底就已经表现异常，不再关注军事事务，整天喝酒作乐。1月6日，我军发动总攻时，当部下询问如何应对时，邱清泉在电话中大喊：让它崩溃好了。在接下来的日子里，邱清泉过得极为放纵，每天与医院的护士陈某在一起，或跳舞或喝酒，酩酊大醉。他甚至对人说：我今年已经47岁了，什么都享受过，就算死了也值。然而，这只是邱清泉故作姿态的借口，从他最后的慌乱来看，他并不想死。 邱清泉最终死于混战，他并未控制住自己的队伍。1月9日下午，邱清泉和杜聿明一同抵达第五军军部，但军长熊笑三对他们表现出极大的不满，并指责他们暴露了目标，导致炮弹不断轰炸。熊笑三的话让杜聿明和邱清泉都感到无言以对。到1月10日，邱清泉带着卫队四处乱跑时，副官和卫士趁乱逃走，最终他死于流弹。据验尸结果显示，邱清泉腹部周围有七个枪眼，应该是被机枪扫射所致。当时他穿着普通士兵的衣服，显然是死于乱枪之中。

尽管我军认定邱清泉是战死在战场上，国民党方面却宣称邱清泉是自杀。这个说法显然不合理，毕竟谁会在自杀时用七枪击中自己腹部？在确认邱清泉尸体后，我军首长决定将其埋葬，并在墓前竖起一块木牌，写明其姓名，以便家属日后找到。