蒋介石虽然把“保卫大西南”的重点放在川北方向，但在川鄂黔边也加紧了防御部署。
孙震的川鄂边区绥署设于万县，其所属湖北绥靖总部的暂8 、暂9 军（相当于师）位于开江地区；其直属的第235 师位于巫溪以北；其所属的孙元良第16兵团之第41军三个师位于官渡口、巫山、奉节地区，第47军三个师位于镇坪以西地区。
宋希濂的川湘鄂边区绥署设于恩施，其所属钟彬第14兵团之第79军三个师位于五峰地区，第124 军两个师位于巴东、野三关地区，第122 军两个师（仅3000余人）位于恩施以北石乳关地区；其所属陈克非第20兵团之第2 军三个师位于宣恩地区，第15军三个师位于来凤以北地区，第118 军两个师位于黔江、酉阳地区。
隶属于贵州绥署的何绍周第19兵团49军两个师位于镇远及其东北地区。
西南军政长官公署直辖的赵子立第127 军三个师位于万县以北的开县，加强川鄂绥署的防御力量。
国民党军企图通过以上部署，沿大巴山、巫山、武陵山至湘黔边境构成一道防线，阻止解放军入川。
1949年10月底，二野第3 、5 兵团先后进入湘西地区集结，准备按照预定计划于11月初开始向川南实施大迂回。此时，四野为解放鄂西南地区，并配合二野进军西南，准备于发起广西战役全歼白崇禧集团的同时，发动对宋希濂集团的作战。
10月22日，四野首长决定，集中第50军三个师，湖北军区两个独立师，第42、47军各两个师共9 个师的兵力，由湖北军区第一副司令员王宏坤、参谋长张才千统一指挥，于月底发起鄂西战役，求歼宋希濂集团。
具体部署是，第47军第139 、141 师由大庸、桑植一线出发，经来凤迂回恩施，占领利川，截断宋部西退道路，如其未撤，第二步即由西向东进攻；与此同时，湖北独立第1 、2 师及第42军第155 师（第124 师未赶到），由秭归渡江向建始。恩施前进；第50军全部由宜昌秭归间渡江，由东向西经资丘一带向恩施攻击前进。
根据上述情况，刘邓决定对四野发动的鄂西战役予以配合，并于10月29日发出《进军川黔作战的补充命令》：第3 兵团应以现在最先头之一个军，全部轻装，沿四野第47军主力之右侧，以快速行动，直出彭水、黔江（要点），截击可能逃跑之宋匪，并协助47军歼击右侧顽抗之匪军。第3 兵团主力则依此调整部署，速按原计划分别出遵义及尾先头军跟进。第5 兵团及第3 兵团之第10军仍按原计划速出贵州。
这样，在北线，四野发动的鄂西战役与二野进军川黔作战在作战部署上完全协调起来。第50军、湖北两个独立师及第42军第155 师为右集团，第47军主力与第3 兵团主力第11.12 军为左集团，以钳形合击态势，求歼宋希濂集团主力于黔江、彭水以东地区。在南线，第5 兵团及第10军则乘机直出贵阳、遵义。
10月28日，四野发动鄂西战役。11月1 日，二野主力发起进军川黔作战。在刘伯承、邓小平的统一指挥下，二野主力在四野一部的配合下，从北起巴东、南至天柱500 公里的战线上，对国民党西南守军发起全面攻击。
湖北西部的巴东至贵州境内的天柱，两地之间直线距离约500 余公里，是蒋介石“西南防线”上地形条件最复杂的地段之一。在这一地段的北部，长江自万县以东穿越巫山流人湖北，经过西起奉节、东至宜昌长达200 余公里的峡谷区，扼川、鄂交通之咽喉，地形极为险要。在这一地段的南部，武陵山脉山高林密、人烟稀少，到处是悬崖绝壁，通行异常困难。
从10月28日开始，右集团第50军等部分作三路由宜昌。秭归、香秭等地渡江向鄂西南进击。11月3 日击破国民党军第124 军等部的防守，攻占巴东、绿葱坡、野三关等地。
左集团第47军主力于10月30日从永顺、大庸出发，11月1 日进至龙山以南招头寨一带。
与此同时，二野第3 、5 兵团从11月1 日起，分别由石门、慈利及芷江、黔阳地区西进，进军川黔作战正式开始。
在解放军突然发动的强大攻势下，川湘鄂绥署主任宋希濂、川鄂边绥署主任孙震、贵州绥署主任谷正纲等人连连向重庆告急，西南军政长官公署长官张群闻之大惊失色。
按照蒋介石的判断，共军主力将从川北方向进攻，可现在共军却在东部发起攻势。张群心里犯开了嘀咕：“兵不厌诈，这究竟是主攻还是佯攻？”眼下，老蒋不在重庆，父子俩在几天前已飞往台湾，去宣慰什么“金门大捷”了，这里的事情他不好妄自作主。沉默半晌后，张群望着站在身边的长官公署参谋长，问道：“川北方向，胡长官那里有什么消息？”
参谋长答道：“经与胡长官部联络，告知目前川北方向未见共军发动攻击的迹象，秦岭、大巴山防线安若泰山……”
张群分析：假如东线是佯攻，那么，共军的主攻也将很快在北线开始；假如北线近期未见动静，那就说明共军的主攻方向确在东线。因此，张群非常关心北线的情况。
又过了十多个小时，川北方向仍未有动静，张群意识到问题的严重性，当即唤来机要秘书，口授电报三封：一封是发往台北的，告知“西南防线”的东部情况，请蒋介石火速返渝。第二封是发给东线三位绥署主任和四个兵团司令官的，告诉他们：“东线为党国复兴基地命脉所系，必须死守。”第三封是发给第15兵团司令官罗广文的，着令该兵团由川北东运基江，准备增援宋希濂集团。
根据张群的指令，宋希濂决心集中优势兵力向永顺方向共军发动攻势。为此，他将第122 军调至四川忠县地区整补；以第124 军阻击解放军右集团；调第118 军至龙山、来凤，令第2 军由咸丰南下，以第15军进至来凤以北的沙道沟，令第79军西移鹤峰，准备集中四个军于6 日起由北向南对解放军第47军发动攻击。
针对宋希濂准备对第47军发动进攻的企图，二野、四野部队密切配合作战。四野首长令第47军在招头寨、洗车一带停止待机，并于5 日致电刘伯承、邓小平、陈锡联、谢富治等：“无论敌是否按其规定计划进攻永顺，我3 兵团盼能抽出两三个师的兵力，迅速进占酉阳向黔江前进，如敌不攻永顺地区，则由西阳直出彭水及其东北，断敌退路。”“为统一作战指挥，我47军两个师应归刘邓陈谢统一指挥与部署。”
M 野刘邓首长则以第12军经永绥出秀山、酉阳，然后直出彭水，以第11军向大庸、桑植地区急进，配合第47军作战。双方约定，从10日开始对龙山、来凤地区的国民党军发起攻击。
根据统一部署，解放军左右两路同时发起猛攻，一举突破了宋希濂集团的一线防御。担任右路进攻的第50军和第42军，在曾泽生、吴瑞林两位军长的率领下，迅速攻占建始、恩施等敌人防御要点后，继续向咸丰挺进；担任左路进攻的第11、12军部队在曾绍山、王近山两位军长的率领下，攻占秀山，直奔黔江，与右路军形成南北钳击之势。
11月7 日，被解放军打懵了头的宋希濂方才清醒过来，眼看自己的部队快要陷人解放军的合围，便急忙部署部队向乌江以西撤退，企图后退至黔江、两河口、龚滩、彭水地区组织防御。这一带，山岭连绵，地形险要，并有唐岩河、郁江做天然屏障，易守难攻，素有“川湘咽喉”之称。
四野首长发现来凤、龙山地区的国民党军于8 日晨开始西撤后，遂命令第47军发起追击，要求每天以百里以上速度南进，并强调，此次追击须准备直追至丰都、涪陵一带，在长江与乌江边歼灭全部敌人。同时将情况通报二野首长。
8 日，湖南常德，二野作战会议正在进行中。刘伯承、邓小平等野战军首长，是刚从武汉抵达常德，准备在第3 兵团之后跟进。眼下召开的作战会议，主要是根据一周来战局的进展情况，确定下一步的行动方针。
会议由参谋长李达首先介绍情况，他说：“自11月1 日我全线发起进攻以来，5 兵团和第10军已解放湘西凤凰、晃县，贵州钢仁、镇远等县；3 兵团主力和四野第47军攻占鄂西之来凤、咸丰和四川的秀山、酉阳等地区。从总的态势看，敌人‘西南防线’已经被我从中央突破。目前各部队正向敌人防线的纵深插进。”
多年的司令部工作，使二野的这位参谋长养成了思维敏捷、记忆精确、表达简练、逻辑严谨的风格。对于错综复杂的战况，他能条分缕析，总能把最关键的问题、最新的进展报告给司令员。
刘伯承接着谈了自己的判断和下一步决心。他认为：“在川黔敌军主力向黔滇边境退却的情况下，我们当前的战役重心，仍在隔断宋希濂、罗广文部向云南的退路，并力求在长江南岸歼灭之。因此，我们的部队，尤其是担负迂回阻敌的部队，必须和亡命奔逃的敌人抢时间、争速度，否则将会丧失进攻所形成的主动权。特别是5 兵团，攻占贵阳后要继续追歼逃敌，坚决把敌人截住，为我全歼川黔境内数十万敌军创造条件。”
邓小平补充说：“我们这支部队有着光荣的传统，挺进中原，南下渡江，我们长驱数千里，两只铁脚板硬是跑过了敌人的汽车轮子。这次长途追敌，正是发挥我们优势的时候。一方面，要加强政治工作，激励士气，提高广大指战员解放大西南、将革命进行到底的信心；另一方面，要加强后勤保障。目前正值秋季，阴雨绵绵，部队在这样的条件下连续行军，体力消耗大。因此，我们各级后勤部门，要保证战士的给养和健康，千万不可因小失大。”
第3 兵团司令员陈锡联奉命统一指挥右集团作战，即于8 日19时作出部署：第12军占领酉阳后，速沿乌江两岸进取彭水；第47军应立即经两河口及黔江以南向黔江以西截击；第11军尾第47军跟进；各追击部队均应轻装，排除万难，兼程前进，只要能抓住敌人即是胜利。
于是，在川鄂湘边战场上出现了两种绝然不同的情景。
解放军方面，以每天100 里以上的行军速度，向敌人的防线内猛插。在通向敌人防线纵深的各条大路、小路上，在山涧、隘口等狭窄地段上，有时数支部队并列行进，你争我赶，惟恐落后，干部战士的脑子里只有一个念头：“向前，向前，追歼逃敌，解放西南！”
国民党军方面，则是成群结伙地往西逃命。一开始，撤退还是成建制、有组织的；但随着狂奔的速度加快，大家只好各人顾各人。在为数不多的几条公路上，从东往西狂奔的散兵川流不息。大一点的官带着太太坐汽车在前面跑，不大不小的官骑在马上跑，小官和当兵的在后面用两条腿跑。
攻占黔江、彭水等要点，是切断敌人西退之路的关键一着。
为了加快行进速度，第12军军长王近山命令第36师乘车开进，沿川湘公路急驰，于9 日进占乾城、永绥、秀山等地。与此同时，该军的第34、35师则沿大庸。永顺。保清、永绥之线攻击，并尾随第36师跟进。14日，该军西进部队攻占龚滩并乘胜强渡乌江西进。担任12军先头部队的第36师行动奇快，在马头山地区的黄家坝遭到敌第2 、15军两个师的抗击，随即展开激战。在作战中，第36师于敌众我寡、地形不利的情况下顽强奋战，最后在友邻部队的支援下，终于击溃国民党守军，夺占了通往江口的要点。
与此同时，第u 军在军长曾绍山、政委鲍先志的率领下，沿石门、慈利、桑植西进，直逼来凤、龙山，并乘胜进占咸丰，将正在向南转移的宋希濂第118 、2 军等部拦腰截为两段。随即，第11军以第31师第92团为前卫，不顾夜暗路滑，饥渴交加，冒雨进击，于12日上午夺占黔江县城。
攻取黔江要点后，第31师师长赵兰四通过电台向军前指报告：“敌人犹如惊弓之鸟，一触即溃，毫无斗志。因此，部队必须人不歇脚，马不停蹄，昼夜兼程，穷追猛打，方能全歼逃敌。”
曾绍山。鲍先志接受了赵兰田的建议，当即命令第32、33师轻装前进，加快进击速度。
右集团在王宏坤的统一指挥下，于10日占领宣恩，并乘胜南下，在咸丰附近地区截住了宋部第79军两个师，第15、124 军各一个师。13日，王宏坤集中第50军第148 、149 师，湖北独立第2 师及第11军第33师主力，将来部四个师包围于宣恩以西之沙道河、高罗、麻阳地区。经6 天激战，除第79军军长赖传文率一部乘隙逃跑外，其余悉数就歼，生俘敌第79军副军长肖炳寅。
与此同时，第50军第150 师于14日占领利川，接着向川东追击。16日在鱼泉口歼灭来部第79军军部及第194 师一部。第42军第155 师经利川向西南追击，18日克石柱，接着进逼丰都；第124 师于16日全部进入湖北秭归地区，准备向宋部第127 军展开攻击。
此时，在解放军左右两路大军的急速追击下，宋希濂集团乱作一团。10日拂晓，当解放军攻占秀山时，宋希濂冒着大雨由咸丰赶往来凤，召集其部下第14兵团司令官钟彬和第20兵团司令官陈克非开会，商讨下一步行动问题。
经研究认为，必须采取措施来迟滞共军的挺进。宋希濂当即令第2 军沿公路向彭水撤退，到乌江西岸布防，并派得力部队取捷径速至龚滩，抢在解放军之前控制此地；令第20兵团工兵营和第2 军工兵营速到彭水架设浮桥，保证部队渡过乌江；令第15军和第79军撤往郁山镇附近集结待命；第11军立即沿公路后撤，到江口集结待命；第124 军以一部选择有利地形阻滞解放军前进，主力迅速撤至彭水以西地区集结待命。企图凭借乌江天险和白马山要隘与解放军周旋。
12日上午，宋希濂在黔江指挥所得到第54师师长董惠的电话报告：“共军追上来了，已到了距离黔江只有二至三公里的唐岩河边，正准备过河。我师已被击溃。”
这突如其来的共军先头部队使宋希濂顿时手足无措，当即便与第14兵团司令官钟彬同乘一辆吉普车，带着指挥所人员迅速逃离黔江。
宋希濂率指挥所前脚走，第3 兵团第11军第31师先头第92团便跟着进了黔江县城。
逃离黔江后，宋希濂率其指挥所当晚到达郁山镇。在郊山镇，宋通过电台与第79军取得联系，得知该军主力未通过咸丰、宣恩间公路。此时，刚刚逃离险境的宋希濂深为该军的困境担忧。他向第79军军长赖传文通报了各方面的情况，嘱其将部队化整为零，以团为单位，从解放军的合围圈中突围出来。
13日上午，宋希濂在郁山镇西边沿郁河观察地形，认为郁河西岸一带高地可以设防，遂令钟彬的第14兵团残部仅有的两个多师兵力，沿郁河构筑工事，阻止解放军的追击。这天中午，宋率其指挥所抵达彭水。
16日，解放军第门军第31师又追至彭水，宋希濂惶惶如丧家之犬，当即与第20兵团司令官陈克非一起自彭水渡过乌江，直奔江口。
至此，防守川东方向的国民党川湘鄂边区绥署主任宋希濂指挥的6 个军，已被解放军歼灭过半，其残部第2 军及第15、118 军等部退到乌江西岸。
与川湘鄂战场左右两集团追歼宋希濂主力及四野主力发起广西战役的同时，在千里战线的南端，担任迂回歼敌任务的二野第5 兵团及第10军，于11月1 日在南起天柱、北至辰溪的百余里进攻地段上，向守备贵州的国民党部队发动了出奇不意的进攻。
贵州，是云集在西南地区的国民党军和残存于中南地区之白崇禧集团的接合部，在军事上是一个十分敏感的地区。贵阳，又是川黔、湘黔、桂黔三条公路的枢纽，它北通四川、东接湖南。南连广西、西达云南，具有重要的战略意义。攻占了贵阳，不但可以斩断西南、中南两大地区国民党军的战略联系，关死成渝地区守敌西逃的大门，而且还为攻取重庆、成都打开了侧翼迂回的通道。因此，黔境作战，贵阳、遵义等战略要点为第5 兵团的首要攻略目标。
同时，贵州又是蒋介石苦心经营的“西南防线”的最薄弱环节。守备这一地区的是何绍周的第19兵团，下辖第89、49两个军。这两个军均为1949年初由杂牌部队拼凑而成，兵员少，内部派系复杂，矛盾重重，战斗力不强。
为了加快进军速度，第5 兵团成三路进攻队形：以第17军为中路，沿湘黔公路进击，直取贵阳；以第16军为左路，向天柱、三穗、镇远进攻，横扫贵阳以南地区。以第10军为右路，向思南、石吁进击，攻占遵义，准备迂回川境。以第18军为预备队，视情况投入战斗。
由于连日阴雨，道路泥泞，再加上国民党军在撤退时大肆破坏道路桥梁，坚壁清野，使解放军的行动及供应遇到很大困难。然而，各追击部队在“与敌争速度抢时间”的口号下，忍饥挨饿，奋勇前进。
在解放军各路大军的严厉攻势打击下，贵州东部的国民党军纷纷向贵州腹地溃逃。第5 兵团长驱直人，进展神速。
第16军于11月4 日攻占天柱，6 日在长吉、凤林地区歼灭国民党军第49军第327师一部，并于当日攻克三穗，8 日解放施秉、黄平，次日进占重安江，11日攻克炉山城。
第17军于11月7 日攻占波州、晃县、玉屏，歼灭国民党军第49军第249 师一部，8 日解放岑巩，次日在施秉以北之王家坪又截歼第249 师一部。
第10军于11月10日解放湘西凤凰城，接着向西急进。
第18军于11月3 日由邵阳地区西进。
第5 兵团和第10军经过近10天的作战，彻底突破了国民党军的黔东防线。
在解放军的打击下，贵州绥署主任谷正纲及第19兵团司令官何绍周见贵阳难保，遂于10日决定弃守贵阳，以其第49军第327 师向遵义、息烽撤退，以该军主力沿鸭池河布防；以第89军在打邦河占领阵地，兵团部撤至毕节。同时，罗广文兵团一部已进到四川彭水等地，企图掩护宋希濂部撤退。西南军政长官公署并以郭汝瑰兵团的第44军拔归罗广文指挥，罗即令第44军向桐梓、遵义前进。国民党军企图依托乌江构筑第二道防线。
接到刘邓首长“昼夜兼程，急驰贵阳”的指示后，第5 兵团杨勇司令员、苏振华政委下达命令：第16军以强行军迂回清镇，阻止国民党军向安顺、毕节方向逃跑；第17军以一部兵力插至息烽，切断川黔公路。
据此，第16军于12日由炉山西进，连克贵定、尤里，于15日解放贵阳。
第17军分两路疾进，连下余庆、开阳、息烽、修文和麻江、都匀、独山，切断了川黔路和黔桂路。
第10军亦相继攻占江口、石队印江等地，并继续向遵义前进。
至此，第5 兵团切断了胡宗南与白崇禧两个集团的联系，从东南方向切断了胡宗南集团撒向滇黔的退路。