1946年9月2日，定陶战役的诱敌阶段正式拉开序幕。国民党军整编第三师在师长赵锡田的指挥下，沿着我军预设的进攻路线，气势汹汹地向我军阵地猛扑而来，妄图凭借美式装备优势，一举击溃我军主力。 我军诱敌部队早已严阵以待，按照战前部署展开节节阻击。他们依托有利地形与灵活战术，先顽强抵抗敌军冲锋，随后佯装不敌，节节败退，逐步向定陶以西方向撤退，完美上演了一场溃败假象。 狂妄自大的赵锡田果然中计！ 他误将我军的诱敌战术当作真实溃败，坚信我军主力已被彻底击溃，全然不顾侧翼防御的致命隐患。带领整编第三师全速追击，一路长驱直入，一步步踏入我军精心布设的陷阱之中。 与此同时，徐州绥靖公署主任刘峙临战贸然调整部署，打乱了原本的协同作战计划，下令整编第三师转攻菏泽，整编第四十七师进攻定陶。这一草率调整进一步拉大了两师之间的部署距离，使其间隔达到10多千米，彻底割裂了两支部队的协同联系，为我军分割围歼创造了绝佳条件。 我军阻击部队抓住这一有利战机，果断发力，凭借灵活机动的战术，将国民党军其他各路增援部队分别阻于东明、曹县等地。其中，最远的部队距离整编第三师达100千米，切断了整编第三师的外援通道，使其陷入多路阻滞、孤军冒进的孤立境地，成为一支无依无靠的孤军。 9月3日下午，我军诱敌部队精准把控节奏，成功将整编第三师引诱至定陶以西的大黄集、天爷庙、大杨湖地区——这片早已预设好的围歼战场。此时的赵锡田依旧自恃兵强马壮、装备精良，丝毫没有察觉已陷入我军布下的天罗地网，反而愈发狂妄嚣张。 他将师部驻扎在大杨湖不远处的天爷庙，下令部队就地休整，准备次日继续向菏泽发起进攻。至此，整编第三师已被我军彻底与其他敌军分割开来，陷入孤立无援的绝境，成为我军集中兵力围歼的绝佳目标。战役的主动权彻底牢牢掌握在我军手中！ 在这一诱敌阶段，我军诱敌部队虽全程展开节节阻击，却精准把控作战节奏，仅让整编第三师伤亡1500余人。既完美达到了示弱诱敌、麻痹敌军的战略目的，又最大限度地保存了自身实力，为后续总攻奠定了坚实基础。 9月3日23时30分，刘邓首长通过前线侦察，确认整编第三师已完全陷入合围，各路援敌均被成功阻击，无法靠近。时机成熟，刘邓首长果断下达总攻命令。早已隐蔽集结的我军主力部队按照既定部署，从东西两侧同时发力，对整编第三师发起全线猛攻。定陶战役的核心战斗正式打响，一场精心谋划的歼灭战就此全面展开。
