这时,日军加强了在华中的作战力量,兵力已达二十六万人,正面与新四军作战的有十一万日军和十五万伪军。
2月13日,李长江在泰州率部公开投降日本,新四军军部决定予以严惩。刘少奇指出:“此贼不除,后患无穷,望集全力迅速解决之。”陈毅赶到东台,和粟裕一起研究讨逆作战方案。
17日,新四军军长和政委签发《讨伐李逆长江命令》,任命粟裕为讨逆总指挥,叶飞为副总指挥,刘炎为政治委员。叶飞的第一旅为左路军,王必成的第二旅为中路军,陶勇的第三旅为右路军。第二天,新四军战史上著名的讨李战役拉开帷幕。
新四军第一师主力,沿海安到泰州的公路向西进攻。在取得姜堰和苏陈庄等战斗的胜利后,19日拂晓,三路大军向泰州推进,傍晚直逼泰州城下。顷刻间,枪声大作,火光冲天,泰州的夜空如同白昼。李长江惊魂四散,急令部队凭借工事拼死抵抗,等待日军增援。
第二天凌晨3点左右,王必成的中路军突破东门进入泰州城,陶勇的右路军从西门突入城内,锋芒直逼李长江的司令部。李长江见大势已去,急忙换上便衣,潜出城外,落荒而逃。拂晓,战斗结束。这一仗总共俘虏叛军官兵五千多人,迫使叛军两个支队战场起义。