12月中旬，在冬季攻势发起之前，第8 、第9 两个纵队已按照“东总”的战役部署，西出朝阳地区，向锦州、义县、锦东地区东进。9 纵于14日夜占领北镇，接着向新民西北前进。8 纵于16日包围了新立屯知第49军之26师。与此同时，其他各路主力部队也以出敌不意的奔袭行动，向沈阳以西、以北地域穿插。
按照“东总”的统一部署，12月15日，东北民主联军冒着零下30摄氏度严寒，展开了冬季攻势。这一天，自公主岭地区出发的2 纵，在10纵之29师的协同下，突然包围了法库守敌新7 军暂编第62师；7 纵向法库以南地区疾进，准备协同2 纵攻取法库；第1 、第3 、第6 纵队主力分别插入新民、法库、铁岭、沈阳间，准备阻击沈阳方向出援之敌；10纵主力进抵昌图、开原地区；4 纵首先奔袭歼灭辽阳、本溪间分散之敌，吸引沈阳敌人的注意力，然后进至辽阳中地区，准备会同主力作战。至此，冬季攻势拉开了战幕。
我军突然包围法库，陈诚顿感慌乱，急令新6 军22师及新3 军于16日分别由铁岭、沈阳出援，以解法库之围。
东总当即决定采取围城打援的战术，为求得在运动中歼灭国民党援军，首先歼灭该敌于法库、铁岭间。遂命令2 纵及7 纵主力迅速转向法库东南，从翼侧进击援敌；同时，命令3 纵立即迂回至铁岭附近，切断该敌退路。17日，2 纵第4 、第5 师分别在法库东南之娘娘庙、沙后一带展开，向敌第22师发起攻击，击溃该师，歼其二个营。但2 纵第4 师在攻击沙后所附近一个团的守敌时，由于轻敌大意，伤亡900 余人，而未将援敌歼灭。此时，7 纵一部在法库以南大孤家子等地，歼敌新3 军暂编第59师主力。
东北民主联军的这一系列战斗行动，构成对沈阳敌军的严重威胁，将国民党军注意力吸引到沈阳以西，以北地区。
陈诚心急如火，如坐针毡。为解沈阳之围，20日急忙将长春、四平、开原、锦州和辽南等地的新1 军、第71军、第53军、新5 军主力调往沈阳、铁岭、新民地区，加强沈阳外围防御。这样一来，陈诚的注意力完全集中到了法库方向。
面对这一动向，“东总”断然改变围攻法库的计划，决心声东击西，出敌不意，先打彰武，以调动分散敌人，造成在运动中歼敌的机会。
为了保持一举拿下彰武，林彪、罗荣桓派8 个师的兵力进至沈阳西北石佛寺、蛇山地区，阻击由沈阳出援之敌；以10纵第30师于昌图地区监视四平之敌；第28师破袭铁岭以南铁路；以辽东李红光支队在开原以南佯攻中固火车站；另以4 纵主力向沈阳西北郊逼近，辽东军区部队在辽南积极活动，以钳制辽阳之敌。
12月22日，刘震指挥2 纵按预定计划包围了彰武，开始进行攻坚准备。从12月23日到27日，2 纵基本上肃清了彰武的外围据点，逼近城垣。
28日7 时30分，刘震下令对彰武城发起总攻。第5 师由城东南突击，7 纵第对师由城西北突击。攻城部队集中66门野榴炮向城东南角轰击，第五师一部在炮火支援下，仅用了5 分钟就顺利突破城防。第21师部队也相继突进城内。各部队进入纵深战斗后，迅速穿插迂回，分割敌人，各个围歼。由于组织严密，步炮协同密切，战斗5 个小时，到中午12时后，解放军攻克彰武，全歼守敌9000余人。
在东北民主联军攻打彰武之际，沈阳国民党主力惧怕出援被歼，未敢轻举妄动，使东北民主联军攻打彰武一举成功，取得了冬季攻势开始后的第一个较大胜利。