鉴于情况紧张，皖南新四军决定以战备姿态，绕道茂林，经三溪、旌德、宁国、郎溪，沿天目山麓进至溧阳苏南根据地，尔后待机北渡。同时，进行了战斗编组。
1941年1 月4 日晚，新四军皖南部队由云岭分三路出发，因连日大雨，道路泥泞，河水猛涨，部队行动迟缓。5 日下午，才到达茂林一线。由于部队疲劳，便停止前进，就地休息。顽军乘机紧缩包围圈。6 日下午，顽军开始袭击。
由于双方兵力悬殊太大，新四军英勇拼杀，血战七昼夜，终因弹尽粮绝，除一千余人突围外，其余九千余人被俘、失散或牺牲。军长叶挺被无理扣押，副军长项英突围遇难。
这就是震惊中外的“皖南事变”，是国民党第二次反共高潮的最高峰。
“皖南事变”后，蒋介石在重庆吹起了什么“军令军纪”的法螺，宣布新四军为“叛军”，取消新四军番号，要组织法庭审判叶挺军长，妄图一手掩盖天下人之耳目。
日方、汉奸，更为“皖南事变”拍手称快。汉奸汪精卫在南京开了庆祝大会，他在会上对蒋介石大加赞扬地说：“蒋介石盲目抗战数年，只做了‘皖南事变’一件好事！”
在重庆，周恩来向国民党当局提出严重抗议。他打电话给国民党参谋总长何应钦，义正词严地痛斥：“你们的行为，使亲者痛，仇者快。你们做了日寇想做而做不到的事，你何应钦是中华民族的千古罪人。”《新华日报》冲破国民党的新闻检查，刊出周恩来两件亲笔题词：一件是“为江南死国难者志哀”，另一件是“千古奇冤，江南一叶，同室操戈，相煎何急。”这两件充满悲愤的题词，轰动了重庆和整个国民党统治区。
“皖南事变”的消息传到苏北时，陈毅、粟裕正在盐城开会。一名机要干部铁青着脸慌慌张张把陈毅叫出会场。粟裕知道这名机要干部平时一向沉稳冷静，闻雷不惊，今天如此慌张，肯定是出了什么大事。他正要起身去看，陈毅忽然一脚把门踹开，脸色煞白走进会场。粟裕紧张地盯着陈毅，他认识陈毅多年来，还未见过他如此生气。会场上的人似乎预感到了什么，马上停止讲话，整个会场一下鸦雀无声，很静，很静。
“同志们！”陈毅的声音颤抖着，“出了大事了！”
与会的人马上竖起了耳朵，不安地盯着陈毅抖动的双唇。
“蒋介石派人在茂林地区袭击了我们军部，叶挺军长去跟他们谈判时被扣押了，项英同志在战斗中牺牲，部队除千把人突围出来，其余……”
陈毅哽咽着说不下去了，眼圈红红的。
粟裕吃惊地站了起来。脸，痛苦地扭曲着，一拳砸在桌子上，牙缝里蹦出了几个字：“国民党！卑鄙！”
会场上在经历了片刻的静寂之后，立刻便炸开了，有的怒骂，有的痛哭，有的请战。
粟裕跌跌撞撞地走出了会场，心头像压着一块巨石般的难受，他不知道是怎么走回自己房间的，进了门便一屁股坐在床上。一幕幕往事在脑海中闪现：新四军皖南部队活动地区，东起芜湖、宣城，西至青阳，是一个横宽百余公里，纵深约五六十公里的狭长地带，且面对强敌，背有国民党顽固派的重兵监视、封锁，处境十分险恶。为此，陈毅、粟裕于1940年3 月建议皖南军部率部向苏南靠拢。中央复电同意陈、粟建议，指示“皖南军部速移苏南为宜”。当时我军控制着郎溪、宣城地区，到军部驻地泾县云岭仅一百六十公里左右，双方对进，一昼夜就可会合。粟裕布置了三个团打算接应军部北进，并将电台呼号、通信联络约定好了。但项英以种种借口为由，拒绝北移，幻想通过谈判在第三战区范围内得到一个“较好”的防区。
后来，中共中央多次令其尽早由无为以东北渡长江进入皖东，或经苏南渡江北上。并指出“向南深入黄山山脉游击，无论在政治上、军事上是最不利的。”但项英以“军部北移困难”为由，主张继续留在皖南。
就这样一次次错过良机，终于招来灭顶之灾。
想到这里，粟裕一下子站起来，恨恨地自言自语：“对顽固派绝不能一味妥协，只能有理、有利、有节地打！血债要以血偿还！”
“皖南事变”后，中共中央面对皖南事变后的严重势态，决定仍然以抗日的大局为重，坚持又联合又斗争，以斗争求团结的政策，在军事上严守自卫，在政治上坚决反击。
1941年1 月20日，中共中央军委发布重建新四军军部的命令。新四军军部于当月25日在苏北盐城成立，陈毅任代军长，刘少奇任政治委员。军改编为七个师一个独立旅共九万余人。粟裕任第一师师长。第一师下辖三个旅，由苏北指挥部三个纵队改编而成，第一旅旅长叶飞，第二旅旅长王必成，第三旅旅长陶勇。该师主要在江苏中部的苏中解放区活动。
1 月17日，粟裕从盐城启程回东台二里桥组建第一师师部时，陈毅特地来到粟裕住房，关切地问：“怎么样，有什