部署已定，就要引诱整3师这条大鱼来上钩。为了诱敌深入，使敌在运动中拉长战线，陷敌于疲惫状态，形成孤立和薄弱部分，便于野战军集中优势兵力予以各个歼灭，刘伯承命令野战军主动放弃一些城镇，主力大踏步地向北撤退。整3师占领了陇海沿线的几座城镇后，见解放军没有什么抵抗，以为是无力阻挡，便更加猖狂地长驱进入解放区。赵锡田得意地叫嚣：
“刘伯承已溃不成军了，我不用两个礼拜就可以占领整个冀鲁豫，把他赶上太行山去！”
刘峙在报话机上用密语问赵锡田要不要飞机配合进攻，赵锡田干脆用明语回答：
“飞机不需要了，就凭这点装备，共军就不堪一击了。”
刘峙吃惊地问：“为什么不讲密语？”
赵锡田说：“不要紧，共军没有这个东西！”
可见，赵锡田已经狂妄到了极点。殊不知，他正在按照刘伯承设计的路线和时间，一步步地走向毁灭。其实，不仅是赵锡田一人，国民党的整个统帅部都蒙在鼓里，不知晋冀鲁豫野战军主力的不战而退是刘伯承施的巧计。当赵锡田按刘峙的战术，以3个团的兵力进入白茅集后，蒋介石特从南京发来嘉奖令，刘峙和国民党国防部陆军的副总司令范汉杰则亲自赶到前线视察督战。
好大喜功的刘峙求战心切，他居然临时改变部署，将原定的整3师和整41师合力会攻定陶的计划改为整3师单独攻菏泽，41师单独攻定陶。
刘峙想一口吃掉两块肉，结果反被拔掉了门牙！
他做梦也没想到，这样一来，两师之间的间隙进一步扩大，所谓“齐头并进，左右兼顾”显然是成了一句空话。
刘伯承在指挥所接此情报，大喜，不禁拊掌笑道：“刘峙啊刘峙，你贪功好利的毛病还没改啊！”原来此前，刘伯承只是用4个团在白茅集一带拖住整3师，既迟滞了敌人，将“老鼠盘软了再吃”；又赢得了4天宝贵的休整时间，使部队养足了精神。现在整3师与第47师不能相顾，而敌整41师被我2纵一部阻于80里以外，整第55师、第68师被我3纵、7纵一部阻隔于曹南地区，距整第3师至少也有60里路程，而徐州之敌，还在200里开外的路上。全歼整第3师的时机到了。
刘邓当即决定：敌变我也变。提前1天，于9月3日在原定歼敌地区以西之大杨湖地区首先歼灭整第3师，以抓住稍纵即逝的战机。
所以，定陶战役又叫大杨湖战役。后来有人评价说：“这一敏锐的眼光、临机决断的魄力、善于捕捉战机的高超艺术，成了军事界公认的刘邓指挥特色。”
刘伯承决定使用10个旅、4倍于敌的兵力来对付赵锡田的两个旅。
具体部署是：以第2纵队、第6纵队5个旅为右集团，统归陈再道指挥；以第3纵队、第7纵队为左集团，由杨勇、张霖芝和陈锡联、彭涛共同指挥。先放手诱敌整第3师冒进至大小杨湖预定战场；然后两集团联手合力聚歼之。
3日晨，王近山第6纵队两个团与整第3师接火，遵司令员吩咐，作一触即溃状，佯装撤退。
赵锡田得到报告，大黄集一带的共军已向菏泽方向先行撤退，于是，整第3师便畅行无阻地开到了大黄集。其时，当地的居民仍照样在赶集市做生意，赵锡田一点也不知道这里会有什么敌情。殊不知，这块地方乃是共产党的老解放区，“国军”的行动，解放军了如指掌，而解放军的行动，“国军”则一无所知。
当日清晨，刘伯承为了诱惑整第3师尽快进入他所设的口袋，命令所部先敌到达之前撤离大黄集和大、小杨湖。
赵锡田连续得到报告：刘伯承所部各纵队仓皇撤退时，沿途一路丢弃背包、车马、粮草等物。“溃逃之师，丢盔弃甲，又何足为奇。”
赵锡田如此看法，他把情况报告刘峙，刘峙也完全赞同刘伯承系仓促撤逃无疑。
诚然，刘峙在上党、平汉之战曾吃过刘邓的大亏，一般不敢粗心大意，但是，他也了解对手，一支重视群众纪律的穷队伍，既不打扫驻地，又到处抛弃辎重，肯定是溃不成军而仓皇撤逃。于是，他命令赵锡田乘势追击，全歼刘伯承。
赵锡田志在捷足先登摘取头功，于是率军紧急奔袭，这就正好被刘伯承牵进了为其预设的口袋阵。