粟裕身先士卒，向枪声密集的方向走去。当时子弹飞越头顶，声音尖锐刺耳，没有上过战场的周蔚昌有点紧张，两腿行走也不自然。过了一会儿，突然一阵子弹扑扑地打在他们的身旁。粟裕立即要他们离开高坎走低洼地，疏散前进，而粟裕自己仍不慌不忙地在原路上前进。粟裕镇定自若的神态驱走了周蔚昌的惶恐心理，他很快适应了战火纷飞的环境。

泰州东门东山寺附近的坟园里，粟裕从望远镜里看了看泰州城，城内漆黑一片。粟裕命令王必成以一个主力团的兵力利用暗夜突入城内，直捣李长江的指挥所，打乱敌人的指挥体系，使其丧失组织抵抗的能力，然后与其他攻城部队里应外合攻克泰州。粟裕同时命令严振衡接山炮连，于20日赶到泰州支援。

接到粟裕的命令后，王必成令一个主力团隐蔽接敌，第二天拂晓时从相距仅一百几十米的两座碉堡之间悄无声息地顺利进入城内，迅速打到李长江的指挥所。无正义则无士气，那些士兵因为自己成了伪军，本来就抬不起头，现在又是猝不及防，乱作一团。李长江自知不是新四军的对手，当下翻墙逃跑。

泰州城东面，三旅七团政委吴载文指挥一营强攻，夺取敌人前沿阵地，俘敌100多人。下午，山炮连未到，但各部已攻入泰州。李明扬撤到泰州以北，伪李长江部向泰州西南方向逃窜。

日军为援救李长江部，日伪军7000余人分别由扬州、高邮、如皋等地出动“扫荡”苏中，乘虚侵占海安、东台，并向泰州急进。第二天，敌机不断在泰州上空盘旋，可能辨不清目标，没有投弹。

泰州离南京、扬州很近，又是苏北的中心城市，为日军必争之地。泰州四面平坦，无险可守，新四军在这样的地形与装备精良的日军打起来十分不利，再则随日军行动的还有上万伪军，不好对付。所以粟裕在给李长江部以歼灭性打击后决定撤退，于21日下令叶飞部向塘头扩张战果，王必成部向港口方向追击残顽，陶勇所部向东掩护后方机关往海边转移。

当日，新四军军部发表通告，申明新四军毅然讨逆的行动，“证明本军绝不因重庆当局取消本军番号之无理命令，而稍变更本军抗战保卫人民之初衷”。

22日凌晨3点，指挥部撤出邓家庄开始向姜堰转移。天黑不见五指，风吹在身上很冷。但不久即出现月光，可见村庄、路边的杨树。到了石家垡天已微明，看见前面有电光亮了三次，位置在姜堰方向，判断敌人已占姜堰镇。一会儿有许多老百姓从姜堰镇方向逃来，说日本鬼子已占姜堰。部队当即向陈家垡以北转移。快到中午时到达夏家庄，饭后乘汽船经青浦到张游庄宿营。据报，敌人一部由海安向北占领了安丰、梁垛、东台；一部向西占领了姜堰，今晚可能占领泰州。

23日，指挥部东移周家溪，第二天到达邓庄，晚上经虞家庄、贲家集通过通榆公路，到达早家庄。当天部队冒雨到韩家洋宿营，27日下午到娄子头，晚上又下雨。

泰州一战攻克泰州城及姜堰等重要据点，俘虏李长江叛军3000多人，并争取2个支队（团）的叛军反正，沉重打击了叛国投敌的民族败类和日本侵略者，警告了投降派、亲日派，而日军南浦旅团则利用此机侵占了海安、东台、泰州三城及其沿线许多集镇。