3月21日夜，红军在青山店以西的两河口，架起一座临时浮桥，趁着沉沉夜幕迅速而隐蔽地渡过了淠河。红七十三师和霍山独立团首先包围了青山店的敌人；红十师和十一师绕过青山店向北疾进，分别包围了苏家埠、韩摆渡的敌人。
红军将敌人围困在三个据点里，并不急于攻打，而是将部队部署在六安到韩摆渡、苏家埠之间地区，占据有利地形，修筑工事，准备打击来自六安方面的援敌。
3月底，敌岳盛暄第四十六师从六安倾巢而出，敌警备第二旅也从霍山出动，企图南北夹击红军。然而在红军的猛烈打击下，岳盛暄率残部仓皇逃回六安，警备第二旅亦被迫退回原地。战斗过程中，青山店的敌人冒死突围，被歼过半，残部逃入苏家埠，青山店被红军占领。红军则将苏家埠和韩摆渡围得像铁桶一般。
至4月中旬，苏家埠、韩摆渡两处的守敌已到了焦头烂额的地步，弹尽粮绝，占据六安县城的岳盛喧和安徽省主席陈调元，面对被围的苏家埠、韩摆渡一筹莫展，只得频频向蒋介石告急。
蒋介石此时的“围剿”重点还在江西“朱毛红军”那里，对于鄂豫皖并未投入很大力量。然而，从鄂豫皖接连传来的坏消息却令他坐卧不宁：赵冠英全军覆没、汤恩伯大败而逃、又有上万人被围。他在气急败坏的情况下，下令出动厉式鼎的两万兵力向苏家埠、韩摆渡进攻。
围点打援，本是张国焘、陈昌浩、徐向前等发起苏家埠战役的初衷。但是，敌人一下来了这么多援兵，却是张国焘等人始料未及的。苏家埠、韩摆渡两个据点都在淠河东岸河边上，敌人由东向西压来，红军如果顶不住，背后只有猛涨的淠河，没有退路。打，还是不打?难住了张国焘等人。打胜了，一切皆好；万一打败了，后果不堪设想。这不仅是红四方面军的名誉问题，而更重要的是鄂豫皖根据地的安危问题，当然还有中央分局和张国焘的威信问题。在张国焘看来，与其打没有绝对胜利把握的仗，倒不如不打，以免背上打败仗的名声。
情况摆到了中央分局和军事委员会会议上。总指挥徐向前和总政治委员陈昌浩不同意张国焘撤出苏家埠战役的意见，坚决主张打。徐向前在会上提出四点理由：“一是援敌虽多，但除第七师未经我打击，战斗力较强外，其余的十二、五十五、五十六师等部队，均曾遭受过我军的打击，里面有不少人是我们放回去的俘虏，士气不振。二是敌远道而来，为疲惫之师；我军以近待远，以逸待劳，兵力虽少，胜敌一筹。三是丘陵地带作战，具有便利发挥我军野战、近战长处的地形条件。四是有地方武装和群众的配合。”徐向前还分析说：“我军的士气当然是最重要的因素。但是，如果我们不打，仓促撤退，被敌追击，或是打了吃不掉敌人，而被援敌和苏家埠、韩摆渡的守敌两下夹击，后面只有一个渡口，你士气再旺，也会吃大亏的。”徐向前：《历史的回顾》，解放军出版社1988年版，第184页。张国焘明白，此时已箭在弦上，不想打也得打了，而且还必须打胜。他于是改变了主意，同意坚决打击敌人。
总部领导人意见一致后，总指挥徐向前立即调整部署，准备兵力。他决定用红七十三师布于樊通桥以东地区构筑工事担任正面阻击；用红十、红十一两师主力布于红七十三师两翼伺机迂回诱敌深入。对于两据点之敌则以少部兵力予以围困。
5月2日，敌先头部队厉式鼎第七师第十九旅与红军诱伏部队接触后，不顾一切冒险冲过陡拔河，向红七十三师阵地猛攻。红七十三师利用工事予敌重大杀伤后，立即向敌发起猛烈反击。敌人前进受挫，后续部队又未跟上，处于孤军背水作战的不利境地。而天公又不作美，大雨如注，河水猛涨，敌人仓皇向后撤退。此时向西疾进的后面部队不知前面情况，霎时前退后拥，造成互相拥挤，人踩马踏，阵势大乱。红军则乘势冲杀，敌人溃不成军，混乱中落水者无数。敌第十九旅大部被歼。
敌河东岸部队见先头部队失利，慌忙抢占附近老牛口、婆山岭等高地企图顽抗。红七十三师则乘胜涉过陡拔河向敌展开猛烈进攻。徐向前亲自指挥红十一师主力、六安独立团向敌右侧包抄过来，红十师主力向敌左侧包围过来。被围在苏家埠、韩摆渡的敌人，在战斗展开之后，数次想突围出来，都被红军顶了回去。
徐向前见红军将敌完全包围后，发出总攻击令，红军7个团与游击队、赤卫军多路突击，向敌猛烈穿插、分割、围歼，并突入敌纵深，一举打乱敌指挥系统。战斗持续至下午5时结束。敌人来援之两万多人，全部被红军歼灭。敌总指挥厉式鼎也当了俘虏。
5月8日，苏家埠、韩摆渡两据点的守敌眼看援敌覆灭，外失援兵，内无粮弹，在红军的军事压力和政治攻势下，缴械投降。
历时48天的苏家埠战役至此结束。红四方面军取得了建军以来最大的胜利。此役共歼敌皖西国民党“围剿”军及其援军共19个团和2个警备旅共3万余人。生俘敌总指挥厉式鼎以下官兵2万余人，缴枪2万余枝、炮43门、电台4部，击落敌机1架，解放了淠河以东的广大地区。红四方面军乘胜前进，向东逼近合肥，向北占领霍邱县城，直抵淮河岸边，鄂豫皖革命根据地进一步扩大。
潢光战役。
苏家埠战役之后，红四方面军趁敌人尚未得到喘息之机，又发起了潢(川)光(山)战役。此役于6月12日开始，仅5天时间即告结束，共歼敌正规部队8个团和反动民团一部，毙伤俘敌近万人，缴枪7000余枝。消灭了潢川、光山地区的敌人，向西扩大了根据地，彻底粉碎了敌人对鄂豫皖根据地的第三次“围剿”。
鄂豫皖红军用时7个月，先后进行了黄安、商潢、苏家埠、潢光4次战役，总计歼敌6万余人，歼灭敌正规部队40个团，取得了规模空前的重大胜利。这些胜利极大地鼓舞了根据地的广大人民群众。
蒋介石得知进“剿”鄂豫皖的军队一败再败，有点沉不住气了。他认为，鄂豫皖苏区地处要冲，红四军动辄可以威胁武汉，截断长江和京汉路的主要交通线，简直成了心腹大患。5月21日，蒋介石在武汉设置“鄂豫皖剿匪总司令部”，自任总司令，以张学良为副司令，将“剿”灭鄂豫皖的红军列为头等要事。
张国焘对于蒋介石的这一举动，不仅不担忧，反而感到欣喜。在他看来，引起敌人震动的程度越大，说明他在鄂豫皖所起的作用越大，也说明他在党内的影响越大。反之，如果他在鄂豫皖的工作没有引起敌人的重视，那就说明他张国焘是无能之辈。
苏家埠战役后，张国焘要求以各种形式广泛宣传红四方面军的伟大胜利。5月7日，陈昌浩在《给合肥县委的信》中要求：“请火急大大宣传我红四方面军伟大胜利，动员白区广大群众来开展一切群众斗争。”②《中国工农红军第四方面军战史资料选编》(鄂豫皖时期?下)，解放军出版社1993年版，第626、628页。5月8日，徐向前、陈昌浩联名致信中共中央并转全国红军及中华苏维埃中央政府，信中说：“这次胜利有绝大政治意义，不仅消灭了蒋介石五师主力，而且基本上冲破四次‘包剿’以鄂豫皖为中心的新计划，大大巩固与发展我赤区，争取一省几省更近之伟大胜利，准备更能与帝国主义作战。”“请中央大大宣传，动员全国红军来争取目前之一省几省首先胜利。”信中还说：“我们马上进攻六安城，直出合肥、舒城、进逼安庆。”②
不仅红四方面军和鄂豫皖根据地广为宣传鄂豫皖红军的伟大胜利，在湘鄂西根据地、中央苏区和其他革命根据地，以及国民党统治区域，也大量宣传这一伟大胜利。一时间，鄂豫皖中央分局书记、军事委员会主席张国焘成为当时继江西苏区“朱毛”之后的又一个焦点人物。
张国焘再次走上了辉煌之路，但遗憾的是，这只是暂时的。不久，张国焘便不得不与红四方面军主力退出了鄂豫皖根据地。