但是，陈毅、宋时轮已在8月2日下达攻打泗县的命令：8师与九纵3个团主攻，二纵与7师负责打援、切断泗县与灵壁之敌的联系。***的电报并未使他们改变决心。
8师师长何以祥、政委丁秋生和九纵负责人接到命令后，立即来到泗县城外，眼前的景象令他们担心。
泗县有石梁河等五道大小河流环绕，县城周围原为湖泊沼泽地，平坦开阔，利于守而不利于攻。这些天连降暴雨，河水暴涨，城外壕沟水深两丈，宽达五丈，形成天然障碍。
泗县城门已经修筑了炮楼，城墙上每百米有一火力点，四角上也有碉堡，城外设有鹿砦。大家看过地形后，向上级建议等大炮运到再动手。但是遍地大水，不知还要等几天，建议被拒绝了。
8月7日午夜时分，8师以5个营兵力发起攻城，连续爆破勇猛冲击，不到10分钟即突破北大门和西北门攻入城内。但守军组织顽强反扑，攻击部队准备不足，未能及时发展打通两突破口的联系，又无有力预备队和炮火支援。
第二天天亮后，敌军在泗县城内发起反击，先以猛烈炮火切断城内我军与城外的联系，接着以连、排规模依托房屋向我军冲锋。8师的火炮因为洪水运不上来，火力上没有优势。敌军占了上风，夺回了西门，8师22团的3个营在城里苦战，伤亡很大。
