望眼欲穿的援兵没来，12万大军丧失殆尽，黄百韬完全失去顽抗的最后勇气和信心了。
"22日黄昏，黄百韬指挥156师残部，企图向西北方向突围。"徐法全回忆，因为40公里之外，就是企图增援而被解放军阻击的李弥兵团。
当黄百韬逃至尤家湖南面的一片苇塘时，解放军"全歼黄兵团，活捉黄百韬"的喊杀声又起。
当时就在黄百韬身边的国民党第25军代理军长、后来被俘的楚轩吾回忆："黄百韬这时已经完全失去了最初的镇静。他像一头被囚在笼子里的野兽一样。披着军大衣在深沟中转来转去。不许任何人向他转达解放军的劝告和递送打到阵地上来的传单。"
彻底绝望之际，黄百韬拔枪自杀。
楚轩吾回忆："这一枪他是从嘴里打进去的，因而保持了面部的完整。鲜血翻着泡沫从他嘴里流出来，他两眼老泪横流地看着我，已经什么话也说不出来了。"
楚轩吾回忆："我将他的头紧紧抱在怀中，他眼睛中的神色在迅速地消失，猛然头一歪，手枪哗啦一声掉在了冻硬的土地上，黄百韬就这样死在我的怀中，我将他慢慢放在地上。脱下大衣覆盖在他的脸上。"
自杀前，拿出名片一张，在背后写上"黄百韬尽忠报国"，交给国民党第25军副军长杨廷宴，请其转交蒋介石。
至此，黄百韬兵团12万人，全部被华东野战军歼灭。
