10月18日，蒋介石和杜聿明等从北平飞往沈阳，召集卫立煌、廖耀湘、赵家骧等开会。蒋介石说：“据连日空军侦察，共军大批向北票、阜新撤退。我料定共军不会守锦州，现在锦州已没有什么共军。我决定将五十二军、第六军全部调归廖耀湘指挥。继续向锦州攻击，协同葫芦岛、锦西间已集中的部队，一举收复锦州。
东北“剿总”参谋长赵家骧说：“敌军兵力超过我军近两倍，而且无后顾之虞，可以集中兵力同我决战。而我军既要保卫沈阳，又要收复锦州，南北分进，既不能合击，又有被敌军各个击破之虞，所以，继续向锦州攻击，是值得慎重考虑的。”
蒋介石愤怒地说：“我们空军优势、炮兵优势，为什么不能打？”
蒋问罗泽闿：“你看怎么样？”
罗泽闿完全仰承蒋的鼻息，说：“委员长的看法是对的，我们空军、炮兵都占优势，可以南北夹击一举收复锦州。”蒋介石脸上泛起一点笑容，又问杜聿明：“光亭的看法？”
杜聿明说：“赵参谋长的判断可能符合实际，目前敌我力量悬殊，还是以守为攻，相机收复锦州为好。”
蒋介石见杜未迎合他，怏怏不乐，会后急忙飞往北平。
次日晨，蒋介石召杜聿明、卫立煌到北平参加军事会议。傅作义也参加了会议。会上，卫立煌坚持集中兵力守沈阳，而蒋介石非要收复锦州不可，杜聿明同意卫立煌的意见。
蒋介石问傅作义：“宜先兄的意见如何？”
傅作义道：“关系国家大事，要好好地考虑。”
蒋介石见没人附合他的意见，急得头胀眼红，从沙发上站起来，拍桌瞪眼大骂卫立煌一顿。
晚间，杜聿明睡不着，心想：东北已弄得不可收拾，危在旦夕。徐州方面，共军即将发动冬季攻势，我如果再在北平待下去，势将又弄得一败涂地，东北我可以不负责任，徐州我作为“剿总”副司令不能不负责任。无论如何，我明天也要回徐州去。
正当杜聿明辗转不眠，勾命小鬼罗泽闿于午夜12时又来造访，传达蒋介石要他代替卫立煌作为东北战场主帅的旨意。
罗说：
“老头子认为东北只有你去才能执行他的命令，挽回败局。现在卫立煌和各将领都不听老头子的话，不执行他的作战计划，所以弄得一败再败，希望你去能替老头子分点责任。
不知杜兄意为如何？”
杜聿明一听，心急意乱，说：“卫俊如的能力见解都比我高，经验又丰富，还是卫在东北有办法。我在徐州还有任务。现在徐州各部队都沿铁路线摆着，万一共军发动攻势，来个措手不及，势将打得一败涂地，东北失败的局面已经形成。谁也无法撒豆成兵，增加部队，击退共军的攻势。现在重要的是徐州，万一徐州再遭失败，则南京也危，我们连半壁江山也无法保存。所以我们大家应该向老头子建议，赶快对东北下定决策，要守就叫卫俊如守着，尚可能牵制东北共军主力不至马上入关。如果不守东北，就干脆从营口撤退。”
罗泽闿借蒋介石的命令威胁杜说：“那么老头子的命令下来你怎么办呢？”
杜聿明大怒：“就是下命令，我也不去！”
罗泽闿拔腿就走。杜聿明又骂道：“你这个一步登天的小鬼敢以老头子的命令来威胁我！”
清晨起来，杜聿明去见蒋介石，蒋定要杜聿明去东北，杜聿明只好说：“既然校长决心命令学生去，学生当然服从。希望校长对东北今后的军事、政治、经济完全同过去一样，中央统一计划，并要尽先补充兵员，充实装备，恢复已损失的各军、师部队，才可以完成收复锦州的计划。”
蒋介石听罢，大发雷霆：“为什么共军能打游击，就地筹粮、筹饷，而我们黄埔生不能做到呢？”
杜聿明回答说：“共军现在占有整个东北，而我们只有沈阳、锦西两个孤城，我就是想要就地筹饷筹粮，也是巧妇难为无米之炊。”
蒋介石站起来，面红耳赤地骂道：“娘希匹，你们黄埔学生都不服从我的命令，不照我的计划执行，怯懦畏敌，这样子我们要亡国灭种的！”
蒋介石边骂边上楼去了，一个小时后，又走下楼来，面带笑容地对杜说：“好！我们再谈谈。”
10月20日，蒋介石在北平圆恩寺行邸召集傅作义、卫立煌、杜聿明开会，蒋介石宣布说：“现在杜聿明任卫立煌的副总司令兼冀热辽边区司令官，驻在葫芦岛，先同卫一道回沈阳，给廖耀湘、刘玉章下命令。要廖耀湘以营口为后方，以全力攻锦州；要刘玉章先占领营口掩护后方；同时葫芦岛、锦西部队亦向锦州攻击。由杜聿明去指挥，我相信收复锦州是有把握的。祝杜聿明马到成功！”
杜聿明听罢，惊恐万分，但又没有勇气抗命。
林彪、罗荣桓等命令两个纵队进入黑山、大虎山一线，组织坚守防御，阻击敌人南逃和再占锦州。原驻彰武地区的两个纵队，进入黑山东北，切断廖耀湘向沈阳的退路。担任主攻的6个纵队由锦州地区挥师北上，分头向辽西急进。打法是：拦住敌先头，截断后尾，夹击中间。由长春南下的肖劲光的第一兵团，主要任务是拖住沈阳敌人。10月20日，林彪、罗荣桓签署全歼东北敌军动员令：“全军指战员，必须有连续打胜仗的决心，一口吃掉敌人七八个师，十数个师，一次俘虏七八万，十数万人，全歼东北国民党军，解放全东北。”
廖耀湘兵团10多万人的全美式机械化部队，配有大量飞机，坦克和上千门大炮，浩浩荡荡地由彰武、新立屯地区沿北宁路向锦州前进。此路西边是高大的医巫闾山，东边水网纵横，均不利于大兵团行动。但为廖耀湘兵团去锦州的必经之路，其间又有黑山、大虎山的天险门户。廖耀湘虽不愿走这条路，但在蒋介石的逼迫下，不得不从。
10月23日，国民党军先头部队，于黑山、大虎山以东和东北与解放军阻击部队前沿接战。次日，敌军5个师在200余门重炮和200多架次飞机支援下，向我黑山、大虎山25公里孤形正面展开进攻。以黑山以东、大虎山以北为重点，企图控制北宁路，夺取黑山、大虎山间约9公里的南下孔道，战斗非常激烈，敌人冲击20余次，阵地前沿尸堆成山。
廖耀湘遭解放军顽强阻击，受到大量杀伤后，信心动摇，又获悉解放军主力将蜂拥而至，遂放弃沿北宁路进击的计划，改向东南，企图经台安、大洼去营口。但退营口之路，也被解放军切断，便向沈阳撤退。不料，在绕阳河、二道境子一线，遭到解放军的强力阻击，战斗十分激烈，敌人死伤惨重。廖耀湘兵团的左翼，在康屯、前尖岗子地区，也遭到解放军的阻击，战斗持续14个小时，堵住了企图东撤的敌人。廖耀湘虽然动用了他的精锐部队猛烈冲击，但都没有获得成功，撤退沈阳的计划又成泡影，廖耀湘再次改变决心，仍想回师东南退走营口，但阵脚已乱。
10月26日凌晨，林彪、罗荣桓命令10个纵队及若干独立师，对黑山以东、大虎山东北、绕阳河以西120平方公里地区的廖耀湘兵团包围、突击。经过一昼夜的冲杀，敌人已无法组织战斗，溃军纷纷缴械投降。廖耀湘见大势已去，带新6军军长李涛、22师副师长周璞等4人，昼伏夜行。不料在徒涉一条水渠时，那周璞不慎，掉入水深处，禁不住大呼救命，引来了巡逻的解放军，把李涛冲散。廖等3人绕过一处小树林和一个村庄，一直跑到黎明，想躲进一个村庄，又被解放军捉去1人。廖、周2人便躲在野外高梁杆堆里，隐匿一天，夜间再走。又弄到便衣和食物，化装后继续向沈阳方向逃走。到了辽河边，无法渡过河去。转来转去，终被解放军查获。此役，解放军歼灭廖耀湘兵团5个军，12个师，10多万人。
卫立煌心绪烦乱、坐卧不宁，对杜聿明说：“我早就向蒋说，出了辽西走廊就会全军覆没，他不相信，我画个十字，他也不信，现在你看我说中了吧！”
杜聿明向卫立煌传达了蒋介石要他加强沈阳防务的命令，卫立煌愤懑地说：“从前我要守，他不肯守，现在什么也没有了，如何守法？”
杜聿明问：“退营口怎么样？”
卫立煌道：“长春共军几个纵队已经南下，退出去会马上完蛋！”
毛泽东于10月27日致电林彪、罗荣桓、刘亚楼：“当面敌人解决之后，应以不少于3个纵队的有力兵团，星夜兼程东渡辽河、歼灭海城、牛庄、营口之敌，阻塞敌人海上逃路。如果沈阳敌军已正式向营口逃跑，则我军应迅速向海城、营口方向进击。”
林彪、罗荣桓等立即命第十二纵队歼灭铁山敌53军一个师后，迅速向浑河铁桥及沈阳以南急进，意在截断沈阳之敌南逃。东北野战军主力乘胜前进，矛头指向沈阳和营口。
第十二纵队行至沈阳北新城堡一带，发现从铁岭逃出来的敌116师和东北守备第一纵队，在铁甲列车掩护下，沿铁路线附近向沈阳逃窜。解放军第十二纵队立即包围敌人，于次日晨展开激烈的围歼战。敌人困兽犹斗，在铁甲列车掩护下，企图杀出一条血路。解放军35师机枪连战士杨宝胜，敏捷地跳上装甲车，揭开天窗，投进手榴弹，装甲车车毁人亡。其他战士见杨宝胜杀敌立功，立即模仿他的动作，将敌人装甲车个个报废。敌人失去装甲车掩护，四散逃命，被解放军分割围歼，生俘4000余人。
解放军第十二纵队未及打扫战场，便轻装快速继续前进。途中捉到一名俘虏，经审讯，得知在附近的大兴屯有第五十三军的1个团和40军的1个营。解放军立即围歼了这股敌人，歼俘敌人2800余人。
东北野战军5个纵队，于10月28日东渡辽河，分头向沈阳和营口急进。10月31日，第一纵队、第二纵队进抵沈阳西郊，与已先到达这里的第十二纵队、独立师会合，迅速攻歼了铁岭、抚顺、本溪、苏家屯等沈阳外围之敌，对沈阳形成合围态势。
驻守沈阳的敌军尚有13万余人，由第八兵团司令周福成指挥，敌军元气丧失，军心大乱，犹如惊弓之鸟。蒋介石见东北大势已去，便于10月30日乘机由北平飞回南京。他亲自在北平指挥国民党军在东北作战，不到一个月，损失精锐部队30余万。卫立煌在沈阳不保的情况下，得到蒋介石允许，飞往北平。
主帅卫立煌一走，沈阳守敌更加慌恐，只有号称青年军的整编207师企图顽抗到底。11月1日，林彪下令对沈阳守敌发起总攻击。第一纵队、第二纵队从沈阳西、西北突破，第十二纵队由城南向城北突破；一兵团由沈阳东、北突破。沈阳守敌大部出降。
敌重炮11团守着完好的18门美式重炮，汽车11团将汽车排列整齐，司机端立车旁，等待解放军接收，他们说：“这是国家财物，现在我们把它交还国家！”
沈阳守备第二纵队司令对解放军说：“你们今天来缴枪也行，明天来缴也行，我们等着就是。”
敌207师被解放军歼灭。沈阳之战，打得比较轻松，仅一天就解放了沈阳。歼俘敌1个“剿匪”总司令部，1个兵团部、2个军部、7个师、3个骑兵旅等，合计13．5万人。缴获各种炮1685门，轻重机枪4811挺，各种枪7万余支，装甲车114辆，坦克43辆，汽车841辆。
东北野战军第7、第8两纵队东渡辽河，横截鞍山、辽阳、海城一线；第9纵队和辽南独立2师向营口进击，堵住敌人从海上逃窜的唯一出口。沈阳南下之敌52军于10月24日占领营口，并布置后续部队继续南下。
10月25日，毛泽东致电林、罗、刘，批评他们说：“忽视对营口的控制，致使52军部队于24日占领营口，是一个不小的失着。”
林彪等命第9纵队火速赶到营口断敌逃路。第9纵队以25师为前队，以急行军的速度直取营口。部队以每天140里的速度，连续行军七八天，指战员脚上打满血泡，因为过度疲劳，有的战士行军途中晕倒。连队给每个班发一条绳子，班长在前牵着绳头，副班长在后抓着绳尾，战士们在中间握着绳子，可以边走边打瞌睡，防止因困极而倒下去。
10月30日，先头部队25师到达营口远郊，迅速肃清外围守敌，9纵27师攻占海城后，迅速进至三四道沟，五台子附近；26师也紧紧赶了上来，集中于老边、姜家房一线。
11月1日，25师经过一日激战，占领了营口东南，26师占领营口西南，并掩护重炮团占领营口以北阵地。
次日，9纵队、25、26、27师三路大军，像离弦之箭，迅速突破敌人层层防线，向市区猛击，25师仅用30分钟就攻占了海关码头，又攻占了火车站。营口之敌被拦腰截断。东部之敌被分割包围歼灭；27师一部攻占西海口小高地上的炮台，控制了海岸阵地及海口，主力于五台子突破敌防线后，绕过小股敌人，向海岸方向猛追，断绝敌人的逃路，大炮和各种火器向登船在逃之敌射击，一艘载3000余人的兵船被击中，兵船爆炸、燃烧，3000人几乎全被炸死、淹死。至11月2日上午10时许，战斗结束，共歼敌2个师又2个团，敌军约万人乘船从海上逃脱。
至此，历时52天的辽沈战役胜利结束，共歼国民党军47．2万，解放军付出6．7万人伤亡（其中有1．4万余人牺牲）的代价。
11月9日和12日，锦西、葫芦岛和承德之敌，分别由海上和陆路撤向关内，东北全境解放。
蒋介石在东北吃了败仗，便把责任推到卫立煌身上，他无视委任卫立煌时许下的不追究战败责任的诺言，发布命令：“东北剿总司令卫立煌迟疑不决，坐失戎机，致失重镇，着即撤职查办。”
蒋介石致电北平，命傅作义扣留卫立煌。傅作义将蒋介石的电报拿给刚刚到北平的卫立煌看，卫看完电报十分冷静地说：“如此说来，我是阶下囚，而非老兄座上客了。”傅作义不平地说：“东北之战，分明是他指挥，与你何干！”
卫立煌道：“想我一介武夫，28年前从陆大毕业以后，本想为国家做些好事，但却跟着蒋介石打内战，为他效忠尽力，蒋还把金家寨改为立煌县，共产党说我是靠‘剿共起家’。千不该，万不该，我不该去东北接陈诚的烂摊子，担任东北这个‘剿匪总司令’，命该如此，罪该如此。”
卫立煌在北平独居下来，不久秘密飞往广州。他在广州被保密局特务发现，解回南京，被软禁在卫家大院。特务们向他宣布蒋介石的命令：不准出门，不要会客，不许通信、打电话。
东北全境解放，中共中央致电林彪、罗荣桓、高岗、陈云诸同志，东北人民解放军全体同志和东北全体同胞们：
热烈庆祝你们解放沈阳，全歼守敌，并从而完成解放东北全境的伟大胜利。东北是中国工业特别是重工业最大的中心，国民党反动政府在美国帝国主义积极援助下，从1945年冬季以来就曾经用极大力量来抢占东北，先后投入兵力及收编伪胡匪共达110万人。依靠我东北前后方全体军民团结一致，英勇奋斗，并得到我关内各解放区的胜利配合，在3年的奋战中歼灭敌人100余万，终于解放了东北九省的全部土地和3700万同胞，粉碎了中美反动派奴役东北人民并利用东北以挑拨国际战争的迷梦，奠定了在数年内解放全中国，然后将中国逐步建设为工业国家的巩固基础。中国共产党中央委员会谨向全东北军民表示感谢与敬意，希望你们继续努力，与关内人民和各地人民解放军亲密合作，并肩前进，为完全打倒国民党反动派的的统治，驱逐美帝国主义在中国的侵略势力，解放全中国而战。
东北解放战争中牺牲的英雄们永垂不朽！
在辽沈战役开始的时候，华东野战军山东兵团2个纵队在谭震林、许世友、王建安的指挥下，于9月16日对济南发起进攻，采用两翼钳形攻击，对敌外围据点不依次逐个攻击，而是选择有力部位，集中火力大胆楔入，直插敌人心脏的打法，经过8昼夜浴血奋战，歼灭国民党军10万余人，第96军军长吴化文在西郊机场率2万人起义，生俘国民党第二绥靖区司令官兼山东省主席王耀武。
正在辽沈战役方兴未艾之时，毛泽东等抓住有利时机，立即部署淮海战役。
解放军节节胜利，蒋介石集团不得不采取以退为守的战略，把部队龟缩成几团。在徐州方面，以刘峙为首，集结了邱清泉、李弥、黄伯韬、孙元良4个兵团，以及刘汝明，李延年第四、第九两个绥靖区的两兵团，沿陇海线布防于徐州两翼，并以第三绥靖区冯治安的59军、77军置于徐州东北地区。摆在以徐州为中心的津浦、陇海两条铁路相交的十字架上的所谓“一点两线”上，国民党军队共约70万人。
毛泽东根据中原、华东战场的军事形势，于10月11日制定了《关于淮海战役的作战方针》，把整个战役划分为3个阶段进行。
第一阶段，华东野战军要集中兵力歼灭黄伯韬兵团，完成中间突破；第二阶段歼灭海州、连云港地区之敌；第三阶段在两淮作战。
第一阶段的重心，是集中兵力歼灭黄伯韬兵团，完成中间突破，占领新安镇、运河车站、曹八集、峄县、枣庄、临城、韩庄、沭阳、邳县、郯城、台儿庄、临沂等地，在兵力部署上，以两个纵队担任歼灭1个军的办法，以6—7个纵队，分割歼灭敌25军、63军、64军；以5—6个纵队担任阻援和打援；以1—2个纵队歼灭临城、韩庄地区李弥部1个旅，并力求占领临韩，从北面威胁徐州，使邱清泉、李弥两个兵团不敢以全力东援；以1个纵队加地方兵团，位于鲁西南，侧击徐州、商邱段，以牵制邱兵团一部（孙元良3个军现将东进，望刘伯承、陈毅、邓小平即速部署攻击郑徐线牵制孙兵团）；以1—2个纵队，活动于宿迁、睢宁、灵壁地区，以牵制李兵团。以上部署是用一半以上的兵力牵制、阻击和歼敌一部，以对付邱、李两兵团，达到歼灭黄兵团3个军的目的。
第一阶段力争在战役开始后2—3个星期内结束。