郑洞国决心顽固到底。
根据中共中央电令精神，东北人民解放军总部当即派第一兵团解方参谋长为全权代表，进城与守军新7 军谈判，处理有关事宜。
新7 军与解放军联络的事，郑洞国还被蒙在鼓里。当天下午，郑洞国来到新7 军军部，召集师长以上将领开会，督促按照上峰的命令突围。
会上，郑洞国仍然坚决主张突围，可是各将领都哭丧着脸，闷在那里不说话。暂编第56师师长张炳言手中已没有几个兵了，没有发言权。新编第38师师长陈呜人说，他那个师听副军长的命令。郑洞国目视第7 军副军长史说，史说默不作声。郑洞国急了，再三催促史说发表意见。因为新7 军正在与解放军联系，史说对起义谈判成功抱有很大希望，所以他坚决不同意突围，见郑洞国又点自己的将，他只好说：“目下官兵饿得腿浮肿，行军困难，况且途中还有共军拦截，这些情况您是深知的。”说到这儿，便垂着头再也不肯讲话了，屋内的气氛一时十分尴尬。
郑洞国见会议也研究不出什么别的结果，只得同意邓士富的意见，宣布散会。
散会后，史说和龙国钧坚持挽留郑洞国在新7 军军部吃饭，然后再告以与解放军接洽的情况。同时，认为郑洞国内心已有放下武器之意，担心他的兵团司令部为特务包围，不安全，想把他置于新7 军的保护之下，并无恶意。可是，郑洞国听后心里一惊，心想他们虽是自己在印缅作战时的老部下，但在此危急关头，莫非要挟持自己向解放军投诚？这样岂不坏了自己的“名声”？他愈想愈怕，一面坚辞不肯，一面头也不回地冲门而去。
返回兵团司令部的路上，郑洞国的心情痛苦、绝望到了极点。心想，自己戎马半生，参加过东征、北伐和抗日战争，经历了无数战阵，今日竟落到如此下场，连多年相随的老部下也同自己离心离德，看来真是“气数”将尽。他这才意识到现在突围不成，守亦不成，惟有以杀身成仁来保全自己的军人“气节”了，遂下了自裁的决心。
直到这时，郑洞国也未认识到自己这样死心塌地地维护一个早已失去民心、注定要失败的腐朽政权是极端错误的，更没有想到这个紧要关头，应当勇敢地同国民党的反动统治决裂，走向人民，走向光明；相反，却要以自杀来愚忠于“党国”，以为只有这样才能对得住天地、良心。可见他受蒋介石反动教育流毒之深。
郑洞国在迷惘和痛苦中度过了一夜。第二天清晨，郑洞国还没有起床，杨友梅和两位南京来的高参轻轻走进郑洞国的卧室，告诉他新7 军也正在与解放军谈判。
新7 军决定投诚，已在郑洞国的意料之中，但一旦将成为事实，仍使他在精神上遭受巨大冲击。“完了，一切都彻底完了！”郑洞国无力地躺在床上，这样悲哀地想着。
18日，解放军与新7 军经过紧张的谈判，新7 军终于表示投诚。
1948年10月19日，解放军围城部队派精锐分队控制了长春市的八个要点，作为接收全市的基地。
上午10时许，人民解放军独立第6 、7 、9 、11师在新7 军派出代表引导下，从四面八方开入市区。在长春的其他国民党部队也相继投诚。
正在这时，蒋介石派来的飞机飞临长春市上空，轮番轰炸，但一切都无济于事，新7 军再也不想打了，有的部队还没有等解放军接收代表到达，便于9 时就集结完队伍，比预定的时间提前一个小时。
到下午5 时，除郑洞国兵团部及特务团外，其余长春国民党守军均被顺利接收完毕。
这一天，毛泽东电示东北局及林彪、罗荣桓、刘亚楼：郑洞国为黄埔高级军官，此次又率部投降，萧劲光、陈伯钧应给以礼遇。
这时，进入长春市区的解放军已派代表前来接收中正广场和中央银行大楼。
郑洞国所在的中央银行大楼成了解放军重重包围中的一个小小的孤岛。
郑洞国和他的特务团把大楼变成了碉堡。
郑洞国见大势已去，便将全部情况向东北“剿总”做了汇报。没过多久，刚刚被蒋介石由徐州“剿总”重新派到东北收拾残局的杜聿明，致电身陷绝境的郑洞国，说他拟请蒋介石派直升飞机接郑洞国出去，问有无降落地点。
郑洞国心里明白，现在在解放军重兵包围下，任何办法、任何人都难救他出长春。他放弃了所有希望，放弃了解放军给他的生路，怀着既感激又沉痛的心情无可奈何地复电他的杜长官：“现在已来不及了，况亦不忍抛离部属而去，只有以死报国。”
直到这时，郑洞国仍然没有改变“宁可战死，不愿投降”的顽固态度，心灰意冷，万念俱灰，随时准备殉职。
担任包围郑洞国兵团部任务的解放军独立第9 师第1 团，根据解沛然参谋长的指示，利用海上大楼可直通兵团部的电话，向其展开政治攻势。团政委朱军和团参谋长师镜，与郑洞国兵团部参谋处长郭修甲沟通了联系，郭修甲与杨友梅背着郑洞国，暗地里与解放军谈判，达成如下协议：必须在21日以前放下武器，解决郑洞国兵团部的问题；不破坏武器、仓库，集体交枪。放下武器后，要保证所有人员生命财产安全；郑洞国不在报纸和广播电台发表谈话；对外宣传时，讲郑洞国伤后被俘，不要说自动投降；保障其安全方便；官佐随其要人行动；带汽车一辆，马兵两个，不下枪；交枪后立即送吉林。
可是，直到20日下午3 时杨友梅才通报解放军，将投诚日期定为21日上午6 时，并要求解放军在发表此新闻时请写成郑洞国负伤被俘，并说郑司令官已经自伤。
10月20日夜11时，为了应付蒋介石，郑洞国打开报话机向蒋介石拍发了最后一封诀别电报：10月19日下午7 时亲电计呈，职率本部副参谋长杨友梅，及司令曾与特务团（两个营）全体官兵，及省府秘书长崔垂言共约千人，固守央行，于10月19日竟日激战，毙伤匪300 人，我伤亡官兵百余人，入夜转寂，但匪之小部队仍继续分组前来接近，企图急袭，俱经击退。本晨迄午后其优势炮火，窜占我央行大楼以外数十步之野战工事。我外固守兵，均壮烈成仁。仅据守大楼以内，兵伤弹尽，士兵虽旺，已无能为继。今夜恐难度过。缅怀受命艰危，只以德威不足，曾部突变，李军覆灭，大局无法挽回，致遗革命之羞，痛恨易己。职当凛遵训海，克尽军人天职，保全民族气节，不辱钧命。惟国事多艰，深以未能继续追随左右，为钧座分忧，而竟革命大业为憾。时机迫促，谨电奉闻。职郑洞国10月20日夜11时亲印。
21日凌晨，解放军独立第9 师第1 团按时到达郑洞国兵团部，令其交出武器时，对方要求对空鸣枪一小时，且不等得到答复即鸣起枪来，后被解放军严厉制止。这就是国民党中央社所报道的“发出最后弹”。这其实是杨友梅他们为郑洞国想出的计策，通过朝天开枪，假意抵抗，造成猝不及防、兵临司令部的事实，促使郑洞国一起走向光明。这样，避免弃郑于不顾，巧妙地从死亡线上把郑救出来。
21日凌晨4 点钟，东北人民解放军第一兵团萧劲光司令员亲自率部接近郑洞国占据的中央银行大楼，准备接受郑洞国的投降。
就在这时，中央银行大楼外突然枪声大作，郑洞国以为解放军向他的司令部发起最后攻击，觉得该是自己“成仁”的时候了，遂穿好军装，平躺在床上，伸手到枕下欲取出早已准备好的手枪自杀。岂知摸了又摸，手枪居然不见了。
原来，杨友梅等人已发觉郑洞国的神情异常，预先就将武器寻出收藏起来了。郑洞国生怕再稍迟一刻便作了解放军的俘虏，慌慌张张地起来在室内到处搜寻任何可以了结自己生命的器械。
这时，一直守候在门外的卫队长文健和四名卫士闻声拥人，呼喊着将郑洞国死死抱住。外面下着浙沥沥的小雨，郑洞国在师镜的陪同下，乘坐解放军准备的汽车，向第1 兵团部驻地四家子驶去。特务营的官兵们同时放下武器。
这时，解放军的号手们在广场上吹响了胜利的军号。
长春兵不血刃地解放了。
就在这一天，毛泽东以中共中央的名义致电林彪、罗荣桓、高岗、陈云及东北人民解放军全体同志们，表示祝贺：“锦州解放，歼敌10万之后，长春即告解放，曾泽生将军率部起义，郑洞国将军率部投诚，名城光复，秩序井然，人庆更生，欢声雷动。此皆我人民解放军英勇善战，前后方工作人员与广大民众努力奋斗的结果。特电祝贺。”
就在郑洞国等一批国民党军高级将领安全抵达解放区，在哈尔滨受到热烈欢迎时，蒋介石却又在南京上演了一场闹剧。中央社沈阳23日报道说，郑洞国已经“壮烈牺牲，为国捐躯”。国民党统治区的各大报刊亦纷纷转载这一消息。蒋介石则在高级军官会议上，号召大家学习郑洞国杀身成仁、忠于党国的精神。
新中国成立后，郑洞国经过漫长而痛苦的反省，站到了人民一边，先后担任水利部参事、国防委员会委员、全国政协委员和常委、民革中央副主席、黄埔军校同学会副会长等职。