5月24日早晨，张震旅一部向袁店集伪军第五十九团一部发起攻击，连续突破伪军的几道工事障碍，直逼伪军核心据点，随即展开政治攻势，迫使伪营长以下全部投降。
与此同时，滕海清第九旅一部在霄店集以东神仙井设伏，全歼从孙町集前来增援的伪军一个营。在新四军的连续攻势下，伪军不得不收缩兵力，全力防守孙町集和界沟集等据点。
6月30日夜，为扩大战果，张爱萍师对驻守界沟集的伪军第五十七团发动强攻，至7月l日，歼灭伪军一部。宿南战役共歼灭一千九百多名伪军，开辟了宿南地区，使津浦铁路以西根据地连成一片。
宿南战役尚未结束，张爱萍师又在津浦路东发起睢宁战役。
睢宁县城位于陇海铁路南侧，是徐州东南面的重要外围据点。在宿南战役进行时，睢宁日军被迫撤走，睢宁城仅留一千多名保安队驻守。张爱萍派出部分主力，在地方武装配合下，于6月19日向睢宁城发起攻击。进攻部队首先扫除城外据点，切断了睢宁与宿迁、徐州的联系，形成对县城的包围。
