9月间，在延安的中共中央向驻重庆的周恩来发电，让周以如下方针与国民党交涉：“韩不攻陈，黄不攻韩；韩若攻陈，黄必攻韩。”这里的“韩”，指的是国民政府江苏省主席韩德勤；“陈”是指陈毅，“黄”是指黄克诚。原来，此时蒋介石又掀反共高潮，韩德勤部欲拿兵力较单薄的新四军下手。针对于此，八路军第五纵队在黄克诚的率领下，驰援新四军。在这种形势下，才有了上述中共中央的电报。
为了在江苏北部建立以黄桥为中心的抗日根据地，1940年7月底，新四军苏北指挥部所属部队由泰州以西直下黄桥。
苏北，地处上海、南京、蚌埠、徐州侧背，盛产粮、棉、盐等战略物质，也是日本侵略军华中和华北两个战略集团的接合部。在苏北坚持敌后游击战，具有重要的战略意义。
黄桥，位于泰县、泰兴、靖江、如皋等县的中心。以黄桥为中枢建立根据地，东可向南通、海门敌占区挺进，北可以与八路军接应。黄桥周围数县物产丰富，人口稠密，对新四军坚持敌后游击战十分有利。
为了贯彻“向东发展”的方针，陈毅、粟裕决心东进黄桥。8月，八路军第五纵队东进淮海地区，从而形成南北配合，打开苏北抗战局面的有利态势。国民党苏鲁战区副总司令兼江苏省主席韩德勤，为保持苏北反共阵地，企图先消灭立足未稳的新四军，再歼击南下的八路军，于是调集重兵进犯黄桥。
敌人的力量显然比新四军强大。但是陈毅看到，韩德勤虽然有15万多军队，但派系繁多，各部队之间矛盾很深，难以统一行动。这些军队主要由三部分组成。
一部分是第八十九军，该军辖第三十三师、第一一七师、独立第六旅、江苏省常备第一至第十保安旅。这一部分军队是韩德勤的“嫡系”。第二部分是苏鲁皖边游击军，下辖第一至第十一纵队，共约3万人，部署在泰州及其附近地区。李明杨为游击军总指挥，李长江为副总指挥。他们属于地方实力派。第三部分是由国民党财政部税警总团改编的游击第八军，由陈泰运指挥，名义上隶属于李明扬和李长江，实际是宋子文系统的力量。
韩德勤凭借自己的军队优势，时时都想兼并“二李一陈”。“二李一陈”虽然隶属韩德勤指挥，但对韩德勤的排挤非常不满，他们暗中联合，反对韩德勤。因此，这些军队之间各怀叵测，明争暗斗。
陈毅和粟裕决定利用这些部队之间的矛盾，打开苏北抗战的有利局面。
苏北指挥部在陈毅、粟裕正副指挥的率领下，面对韩顽重兵来犯的局势，坚持有理有礼有节的自卫原则，决心集中兵力，坚决粉碎韩顽的进攻。新四军利用顽军内部矛盾，灵活运用斗争策略，成功地争取了驻泰县（今泰州）的苏鲁皖边游击军李明扬部和驻曲塘的税警总团陈泰运部保持中立。
9月3日，韩顽兵分两路南犯。新四军在首战营溪击退韩顽进攻，进而攻取姜堰后，仍向韩顽呼吁“停止内战，团结抗日”。韩德勤乘机提出，以新四军退出姜堰为条件实现停战，陈毅当即同意。30日，新四军撤出姜堰，由李明扬、陈泰运接防。新四军忍让求全，顾全抗战大局的态度，博得各界人士的广泛同情，进一步争取了李明扬、李长江和陈泰运，使韩德勤更加孤立。
韩德勤自恃兵多粮足，倾其主力第八十九军和独立第六旅共1.5万余人，分三路从海安、曲塘一线南犯，并以李明扬、陈泰运部及五个保安旅分置左右两翼配合作战，妄图聚歼黄桥地区的新四军。苏北指挥部鉴于决战不可避免，在众寡悬殊的情况下，决心集中兵力，采取积极防御，诱其深入，于运动中歼灭韩顽的战法。以第三纵队坚守黄桥，以第一、第二纵队隐蔽集结于黄桥西北的顾高庄、横巷桥一带，待机出击。
黄桥决战是惊心动魄的。
10月1日，韩德勤的部队齐头并进，向黄桥攻击前进。黄桥外围新四军的警戒分队进行了一定的抵抗以后，主动撤退。陈毅的意图是诱敌深入，掩护主力集结。韩德勤果然上当，继续命令顽军向黄桥前进。陈毅坐镇徐庄，泰然自若。粟裕到黄桥前线指挥。
10月3日，韩德勤的部队进抵黄桥外围。八路军第五纵队司令员兼政治委员黄克诚率领纵队主力驰援黄桥作战，开始南下阜宁、盐城。
10月4日，敌第三十三师经分界向黄桥东北进攻。第一一七师在野屋基、何家塘一线进攻黄桥，独立第六旅也从高桥北面进攻黄桥。枪声一响，苏北各种势力都密切注视着黄桥决战的胜负。
陈毅分析了全局情况，决定先从独六旅下手，迅速歼灭敌人。
独六旅是韩德勤的主力。当其先头部队接近黄桥时，后尾脱离高桥，3000多人形成一路长蛇阵。前线指挥员粟裕根据陈毅的决断，采取“黄鼠狼吃蛇”的办法，指挥部队激战3小时，全歼该旅3000多人，中将旅长翁达被迫自杀。接着，新四军第一、第二、第三纵队将敌第三三师和第八十九军军部包围于黄桥以北地区。这路敌人人多武器好，战斗很激烈。陈毅向党中央和叶挺、项英报告的电报中说到，黄桥“空前恶战”，“攀登屋顶顽固抵抗拼刺刀七八次”，“我一、二、三、四、九各团进攻凶猛，刺死敌官兵在千名左右，敌胆始寒”。
6日凌晨，战斗基本结束。敌第八十九军军部及第三四九旅大部被歼，军长李守维中将在逃跑时被敌兵拥入河中淹死。韩德勤见大势已去，率残部千余人逃回兴化。李明扬、李长江、陈泰运更不敢轻举妄动。
黄桥一战，陈毅指挥新四军歼敌11000多人，乘胜连克海安、东台。14日，黄克诚率领的八路军第五纵队在东台县白驹镇与陈毅、粟裕指挥的新四军部队胜利会师，从而基本完成了八路军、新四军协同开辟苏北的战略任务。
11月，遵照中央军委指示，成立了华中新四军、八路军总指挥部。叶挺为总指挥，陈毅为副总指挥。
黄桥决战大捷，陈毅欣喜地赋诗一首：
十年征战几人回，
又见同侪并马归。
江淮河汉今谁属？
红旗十月满天飞。
黄桥决战期间，地方党政机关动员群众支前参战，组织担架队抢运伤员；千家万户赶做当地特产“黄桥烧饼”，车推担挑从四面八方送往前线，对取得黄桥战役的胜利起了重要作用。当时，新四军苏北指挥部战地服务团的戏剧主任李增援、作曲家章枚、党支部书记林琳（女）和编剧王于耕（女）在黄桥镇上一个小饭店吃烧饼、喝豆浆，见群众如火如荼的拥军支前热潮，十分感动。李增援拿起一块烧饼说：“黄桥烧饼黄又黄，黄黄烧饼慰劳忙。”林琳、王于耕接着你一句、我一句地说：“烧饼要用热火烧”，“军队要靠老百姓帮”，“同志们呀吃个饱”，“多打胜仗多缴枪”！餐毕，王于耕、林琳嘱李增援将歌词完稿（共6段）交章枚谱曲。《黄桥烧饼歌》很快就问世了，在广大指战员和人民群众中传唱，和黄桥战役胜利的喜讯一起传向四面八方。当年，陈、粟首长也都很爱唱这首歌。
几十年后，一些新四军老战士在北京聚会，时任全国人大副委员长的叶飞兴奋地说：“章枚，唱《黄桥烧饼歌》！”章枚起立，用带有广东乡音的普通话和苍劲的声音引吭高歌：“黄桥烧饼黄又黄”，老战士们击拍唱和：“黄黄烧饼慰劳忙……”歌声把他们带回到青年时期血与火的黄桥战场。
