9月12日，野战军主力南下北宁线发起辽沈战役。辽沈战役全过程可分为三个阶段。
第一阶段：夺取锦州，封闭东北国民党军
9月12日，东北人民解放军主力南下，全面出击北宁线，向南起河北滦县、北至长春的广阔地区发起进攻。到10月1日止，先后占领了昌黎、北戴河、绥中、兴城、义县以及葫芦岛、山海关三个地区。2日，蒋介石飞抵沈阳，亲自抽调11个师组成东进兵团，由第17兵团司令侯镜如指挥；又抽调11个师及三个骑兵旅组成西进兵团，由第9兵团司令廖耀湘指挥，企图用两个重兵集团东西对进，以解锦州之危。3日，东北野战军决定，以五个纵队及一个师又一个炮兵纵队围攻锦州；以两个纵队和两个师在塔山地区阻击敌东进兵团；以三个纵队在新民西北地区牵制敌西进兵团。敌东进兵团于10日集中6个师在海军、空军的支援下，向塔山一带猛烈攻击。解放军第四纵队在塔山阻击战中击退了国民党军的进攻，保障了攻锦部队侧后的安全。敌西进兵团也于11日进占彰武等地，企图吸引攻锦解放军回援。东北野战军第2、第3、第6、第7、第8、第9纵队，于14日分别从西、南、东三个方向对锦州发起总攻。15日傍晚占领锦州，全歼守敌10万人，生俘范汉杰等，封闭了国民党军从陆上撤回关内的通道。15日，蒋介石在锦州即将失守时，再次飞往沈阳，督促东西两兵团继续进攻，并严令长春守军立即突围。长春守军第60军军长曾泽生于17日率部起义。19日，东北“剿总”副总司令郑洞国和新七军军长李鸿率部投降，长春解放。