向东突围的皮定钧部一开始的任务是掩护主力部队通过平汉路。二十二岁的皮定钧率领的一支由太行山子弟组成的部队，这支部队作战勇猛顽强，老根据地的百姓都叫他们“皮司令的部队”，而共产党军队内部称他们为“皮旅”。突围的时候，包括皮定钧在内，所有官兵都准备为掩护主力突围而牺牲。为了吸引敌人，他们向国民党军重兵防御的方向突围而出。三天之后，当掩护任务完成时，“皮旅”已经深陷重围。但是，最终，“皮旅”却是整个中原军区最先成功突围、保存最完整的部队。他们的战法是：全线猛烈出击，然后突然收缩藏起来，等国民党军开始追击时，从眼皮底下把他让过去，再接着往外插。“皮旅”独立作战，左突右冲，国民党军布置的一道又一道的阻击，没能让他们退却半步。进入位于鄂豫皖交界处的金寨时，因为一直无法与中原军区取得联系，皮定钧只好要求电台呼叫延安，延安的回电只有两个字：快走！“皮旅”官兵丢掉了所有的背包，甚至忍痛将伤员留在了当地，然后一边作战一边以惊人的速度强行军，五天五夜后穿过皖中平原，最终到达华中解放区。全旅无大损失，只是数千官兵头发长如蓬草，身上衣衫褴褛，脚上是沾满污泥和血渍的破布，只有黑瘦的脸上一双眼睛依旧明亮。从此，英勇的“皮旅”成为华中野战军的一支劲旅，在皮定钧的率领下屡立殊勋。
李先念、王震率领的突围部队在国民党军的围追阻截下，被迫分成了两股。王震部在强渡丹江之后陷入重围，部队在一个叫鲍峪岭的隘口再次被截成两半。在冲出包围圈的战斗中，七一九团团长吴刚、政委蒋洪钧和参谋长朱佐夫相继阵亡。身材魁梧的副团长颜龙斌接替了指挥位置，颜龙斌在率部冲击时右臂受重伤，王震当即命令旅卫生部长一定要保住他的性命。在没有麻药的条件下，颜龙斌的右臂硬是被锯了下来。战士们含着眼泪要用担架抬着他转移，但他死也不肯给已疲劳至极的战士增加负担。颜龙斌以惊人的毅力跟随部队继续作战。突围部队到达陕西西南部时，因伤口被雨水浸透而严重感染的颜龙斌摇摇晃晃地倒下了。安葬颜团长的时候，王震说：“他这样的人，天不怕，地不怕，敌人见他就发抖！”
就在王震部在鲍峪岭与国民党军激战的时候，李先念部遭遇了胡宗南部队的阻击。胡宗南的整编第一师一旅横在了李先念部进入陕南的路上，而在中原军区官兵的身后，国民党军整编第五师、十五师正在逼近。李先念说：“我们唯一的出路，就是拿下对面的这道山梁。”在向陡峭的山梁发起拼死冲击的时候，三十七团官兵在炽热的火网前一批又一批地倒下。一营教导员薛国斌腹部迸裂，肠子流了出来，倒在地上依旧呐喊不止。陡峭的山梁上没有树，官兵们把刺刀插进岩缝一寸寸地向上攀爬，在距离敌人阵地只有十米远的时候，官兵们投出了成捆的手榴弹。这个让中原军区官兵血流成河的地方叫南化塘，位于湖北与陕西的交界处。
国民党军飞机沿着中原军区部队的突围路线撒下这样的传单：
中共中原军区李司令鉴：
第九执行小组及三十二执行小组业于七月二十三日到达西安，决做和平最后之努力，务请将军接到此信后，即刻发电以九小组贵方代表取得联络，同时派能全权负责之高级官一员于七月二十八日前来龙驹寨或者西按谈判停战及驻地给养等问题。如贵司令亲自来此，则更觉光荣，除请政府代表通知第一线，允许通过及保护外，盼先电复。专祝平安！
第三十二执行小组
七月二十四日，李先念看到传单。鉴于中原军区突围部队已十分疲惫，加之不断的战斗导致伤亡过重，还有就是那些与大部队失散的小股部队生死不明，因此，李先念致电中共中央，建议利用这一机会促成暂时停战，以利部队恢复战斗力。尽管中共中央对国民党方面的谈判诚意心存巨大的怀疑和警惕，但是为了生存，还是同意了李先念部提出的恢复谈判的请求。中央派出西安八路军办事处处长周子健前去联络，以表明共产党方面愿意谈判，“惟须国民党停止追击中原军”。但是，胡宗南的十几万大军已经做好了进攻延安的准备，国民党方面根本不想再与共产党方面商谈停战，周子健到达军调部第三十二执行小组时，国民党方面根本没让他进入会场。由于联络不畅，中原军区的领导并不知道周子健遭遇的情况。八月初，李先念部派出了谈判小组成员，他们是：中原军区干部旅旅长张文津、干部旅政治部主任吴祖贻和毛泽东的侄子毛楚雄。
毛楚雄是毛泽覃烈士的遗子。一九三四年中央红军离开苏区长征后，毛泽东的小弟毛泽覃被留下，六个月后，他在瑞金附近的红林山战斗中牺牲。毛楚雄从小由年迈的外婆抚养。一九四五年七月，王震率三五九旅南下支队从延安出发，毛泽东特别相托王震路过湖南时把毛楚雄带上。现在，部队在转移中生死未卜，谁也无法预料前面还有什么样的险境，王震担心毛楚雄的安全，建议他以谈判代表的身份从敌人的重围中转移出去。但是，十九岁的毛楚雄和张文津、吴祖贻离开部队后，在前去西安的路上，被胡宗南部在宁陕县东江口镇附近扣留。李先念和王震闻讯，立即请求中共中央设法营救。尽管周恩来、叶剑英等人想尽一切办法，包括向国民党方面提出抗议，并发动舆论界广泛呼吁，但胡宗南部始终矢口否认。从此，张文津、吴祖贻和毛楚雄三人再也没有了任何消息。三十多年后，经过坚持不懈的调查，真相才得以弄清：一九四六年八月二十二日深夜，国民党军六十一师一八一团少校团长韩清雅奉胡宗南之命，将张文津、吴祖贻和毛楚雄三人活埋于东江口镇城隍庙背后石坎下的水渠边。
中原军区的官兵转战在深山中，粮食断绝，李先念因犯胃病口吐黄水，只好将一根绳子捆在腰上，让骡子拉着他往前走。王震部的官兵也是断粮数日。在一条山沟里休息的时候，一个五十多岁的老乡前来哭诉，说有官兵把他没有长熟的洋芋挖出来吃了。身体虚弱的王震猛地抓起身边的步枪朝天连续射击，大喊：“都给我回来！”警卫员李树森正好拿着一把准备打草鞋的草从王震身边走过，盛怒中的王震抄起一根棍子朝他的屁股打去，边打边喊：“你也犯群众纪律！”警卫员争辩说：“我没犯群众纪律，你看这是草啊！”王震说：“草也不行！”官兵们一边把李树森拉开，一边给那个老乡赔钱。王震亲自给老乡写了张字条：“一九四六年七月，三五九旅路过此地，把这家老乡的东西吃光了，革命胜利后加倍偿还。”写完了他还觉得不放心，又写了张布告贴在树干上：“本纵队全体同志，务必遵守群众纪律，真正做到秋毫无犯，违者枪毙。”
中原突围“拉开了全国解放战争的序幕”。
