第一次进攻没有成功，第三战区司令长官顾祝同并没死心，前面的62师和“忠义救国军”太不经打，增援的第52师和192师都还在路上。
第二次对粟裕部的围剿很快形成，总指挥还是苏浙皖边挺进军总指挥陶广，前敌总指挥是第28军军长陶柳。国军自孝丰以西呈马蹄形向孝丰包围过来，这次国军兵力增加到12个团。其中必较有战斗力的是第52师的一个团和192师的一个团。
又是“忠义救国军”首先打响，3月3号，“忠义救国军”开始进攻孝丰西北面的牛山和八卦山。国军其他各部也都逐渐围了上来。在北面打阻击的同时，粟裕的伏兵第三纵队在孝丰南面黄泥岗附近突然将52师156团包围，经过激战，击毙156团团长朱丰，生俘副团长，156团被歼灭。国军其他各路都缩了回去。
粟裕兵团遂后又占领临安，形成孝丰，临安周围10余县的势力范围。两个胜仗，粟裕打开了局面，苏浙军区机关也从长兴仰峰岕搬到了孝丰城与前指会合。
但是问题并没完全解决，浙西天目山的粮源多来自皖南的宁国，而宁国是国军的地盘，何况第三战区兵力强大，这两仗的损失对顾祝同来说不算什么，后面的仗还多着呢。
经过这两仗，粟裕觉得不够有力，因为自己手上兵力有限，只有第一，第三两个纵队，第二纵队在浙东，打仗配合不上。他想到了叶飞，那可是新四军一等一的主力，如果叶飞能带部队来，就有大仗好打，而且打大仗也是眼前的事。
理由是有的，因为当初确定南下发展时，中共军委是有第一批，第二批计划得，甚至还有第三批计划，让陈毅带军部重新搬回皖南。所以当粟裕要求叶飞也南下时，苏中军区留下的领导陈丕显等人很不高兴，主力都跟粟裕走了苏中军区不成了空壳了吗？叶飞夹在里面也很为难。最后新四军军部将粟裕的电文转承中共中央，毛泽东支持粟裕的要求，但同是指示谭震林部仍留苏中待机，并且叶飞也提出将他的部队一分为二，留下一个主力团，为军区骨干，叶飞另搭配一个二等团向江南出动，陈丕显也只能免强同意了。
1945年4月7号，叶飞，钟期光，金明等人带领第由三个团组成的第二批南下部队渡江南下。4月下旬，叶飞部在孝丰城东南的吴家道与粟裕等人会合，粟裕大喜。随即将叶飞旅编为第四纵队，廖政国任第四纵队司令，廖政国是叶飞手下第一位战将。叶飞任苏浙军区副司令。钟期光任苏浙军区政治部副主任。至此，粟、叶二人手上能机动的兵力有三个纵队，约两万余人。
兵多了地方就显的局促了，粮食首先是个问题，粟裕等人研究决定，向东发展，以富裕的浙东养活浙西，任务是由一纵，三纵掩护，叶飞带四纵队突破富春江到浙东去找二纵会合，以求在浙东发展。
突破点选在富春江东岸的新登，而与此同时，国军方面，也在蕴酿着再次围剿粟裕部的方案，国民党方面撤换了作战不利的陶广，由第三战区副司令长官上官云相任总指挥，前敌总指挥也换成了第25集团军李觉，并形成了东西两道封锁线，东线就是以新登为中心的富春江沿岸，西线是以宁国为中心的广（德）宁（国）一线。
国军集中了14个师，约七万五千余人从东南西三个方向，以孝丰为中心压过来，企图拿下孝丰，廓清天目山区，将粟裕部消灭或打出浙西北。日伪军与国军有配合动作，日军派出一个旅团扫荡莫干山地区，压迫新四军的活动空间。
这时新四军并不清楚国军的企图（不少传记书里说，共军知道国军的部署，但《叶飞回忆录》明确说，不知道，叶飞是苏浙军区副司令，兼前敌总指挥我们以叶飞的回忆为准。再加上从王必成猛攻新登的动作看，也不知国军要从新登发动攻击）
6月2号，王必成率一纵猛攻新登，准备占领新登掩护廖政国的四纵渡江东进。经过苦战一纵占领新登，但也感到不对劲，好像碰上了劲敌。新四军还没缓过劲来，第二天，国军大部队就攻了上来，与新四军争夺新登城外几个山头，不但攻势凶猛而且兵力雄厚，战至中午，就拼上了刺刀，王必成手下主力团团长刘别生都用上了刺刀，激战中受重伤牺牲。
面对国军这拼命的劲头，和厚重的兵力，明显感到是和国军顶了牛。经审讯俘虏得知国军大致部署。引起叶飞的思考，叶飞、王必成、陶勇、廖政国几个人开了紧急碰头会。叶飞提出大踏步后撤，拉开国军的队形，将战场选在孝丰附近，地理上比较靠近苏南，比较容易得到苏南来的粮弹（粟裕部队在浙西的粮弹主要靠苏中军区渡江运来）。
会议一开始，王必成为刘别生牺牲的事情绪激动，要求就在新登打，后经大家的劝慰、分析，同意转兵。叶飞即将会议的决定电告在孝丰东南吴家道苏浙军区司令部的粟裕，并请粟裕准备战场。粟裕也正有这样考虑，遂即同意叶飞等人的作战方案。
大军北撤，很多干部战士想不通，只好边行动边解释。王必成让人抬着刘别生的棺木招摇过市，新四军的后勤部门到处喊着买粮食，战士门神情疲惫，挎着空空的子弹带，抬着伤员的队伍一过一大溜。种种迹相表明，新四军在溃败。6月3号新四军撤离新登，6月8号，新四军撤离临安。
原本比较谨慎的国军指挥官开始变的轻敌大意起来。6月13号起，原本准备在天目山安家的新四军后方机关，仓库、医院等单位也开始撤出天目山。国军认为新四军真是败了，连天目山都不守了。因而放胆前进。
国军西兵团由以下部队组成：
第52师、146师、独33旅、挺进第二纵队，“绥靖”第一纵队和第二纵队。指挥官是：江南“绥靖”指挥部指挥官刘秉哲
国军东路军：
第79师、突击一队、突击二队（这是一支特种部队，总称是“突击总队”下分5个突击队，由英国人训练，装备的全部是美国武器，一个突击队相当于一个师，装备精良，本来是准备用于缅甸战场的，日本很快投降，这支部队没能用上）。
南路军是第28军和“忠义救国军”
粟、叶部署两个团守孝丰，抗击东路军，而集中七个团于孝丰西北，计划先打垮西路国军。这时又是国军一个陋习为共军提供了情报，6月18日，国军第33旅，为抢头功，谎报军情说，他们已占孝丰。52师师长张乃鑫信已为真，派出联络参谋前去联络，被新四军抓个正着。俘虏送到粟裕面前，一审问知道这时国军西路里第52师比较突前，粟裕立刻决定先拿下52师。能拿下52师就打垮了西路军。
6月19号，新四军主力兵团先以一部阻击国军西路军之第33旅，而以主力六个支队（相当于六个团）围攻国军主力第52师两个团，国军地52师是皖南事变时的主力，现在是仇人相见分外眼红，共军的口号是：“消灭52师为‘皖南事变’死难的烈士报仇!” 。国军的口号是：“再打一个茂林，完成皖南剿匪未竟至功！”
战至20号下午，第52师除了溃散的外，已被歼殆尽。战斗进行中，在其一侧的第33旅，眼见52师处战斗激烈，不是奋勇向前相救，而是保存实力调头溜走。其间南路军第28军和“忠义救国军”已有命令解救第52师之围，但也是惧怕新四军厉害，畏缩不前，坐看第52师复覆灭。这就是国军内部的固疾。最终被共军各个消灭。
打垮了西路国军，粟裕立刻转兵东向，
国军东路军是三路国军中兵力最多、战斗力最强的一路。除了有装备精良的突击第一纵队和突击第二纵队外，还有“皖南事变”时的另一主力第79师。
国军东路军这时还以为，新四军主力在孝丰以西。急急奔来，想实现东西夹击新四军的计划，突击第一纵队之一部已进孝丰，看到城里没兵，又担心中了“空城计”立刻又退了出来，这时新四军主力之一部已与79师在孝丰东北面的五峰山展开激烈争夺，双方主力在孝丰城外相遇，兵力大致相等，立刻打成乱仗，相互分割，相互包围，搅在了一起，难分难解。这时奉命从莫干山区干来参战的新四军第12支队，正好赶到，出现在国军东路军的背后，看到双方混战，立刻杀了上去，国军被压缩到孝丰东南面的草明山，白水湾和港口一带的狭小山谷地里，在这狭小的面积里，粟裕的小钢炮发挥了作用，粟部的钢炮多，这东西比手榴弹管用，一顿猛轰，国军招架不住，立时溃败。
新四军此役共歼灭国军6900余人，其中俘虏3000余人。国军大败亏输。
打了胜仗，缴获了不少武器，粟裕部改善了装备，有的班、排甚至装备了只有“远征军”才有的火焰喷射器。
粟裕虽然打了胜仗，但是共军势小，国军势大的总形势没有改变，粮食，弹药还要靠苏南运来的局面没有改变。而且共军也需要休整。因此，粟裕这时考虑的不是乘胜追击，而是乘胜北撤。将部队的重心摆在苏南，而将孝丰作为控制区的最南线。整个部队以此向北摆。粟部和国军暂时相安无事。
评：
粟裕南下浙西，虽然打了胜仗，但扭转不了大势。国军势大，第三战区有国军二十多万人。粟裕明智地将部队靠在苏南，贴在日军势力范围的边上，以求得到休整。
孝丰三次作战，国军投入兵力七万余人，共军投入兵力两万余人。从国军投入兵力上讲是自“西安事变”后最大规模的内战。
读这段历史，我们看到，粟裕部是当时中共装备最好，战力最强的部队，也是最早实施大兵团运动战的部队，粟裕可谓对中共的贡献大矣。
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