8月17日拂晓，刘邓大军先头部队首先在新站集进行抢渡。经过一昼夜的搜集动员，许多逃脱蒋军拘捕而隐蔽起来的商船，都纷纷自愿驶来为解放军摆渡，一些民众的自用小舟，也陆续运来下水。是时，蒋军空军进行大规模的狂轰烂炸，沙河两岸的每一个村庄，平均每村至少落弹5枚以上，尤以新站集为最，先后投弹120余枚。蒋机一批接一批，最多时有十几架一起轰炸。入夜，照明弹此起彼落，彻夜照亮着河面，解放军仍日以继夜抢渡。
8月20日下午1时半，国民党尾追的部队匆匆赶到新站集，解放军部队已踪影全无，蒋军只好望河兴叹，无可奈何地用机枪和大炮向南射击，以此聊以自慰。
刘邓大军胜利渡过沙河后，为快速前进，实行轻装，埋藏和炸毁了一些笨重武器、车辆，提出“走到大别山，就是胜利”的口号。
蒋介石大梦初醒，急调一个师又一个旅的兵力，赶到汝河南岸的汝南埠一带，占领渡口，毁掉民船，摆开阵势，挡住解放军进击大别山的去路。
解放军先头部队冒着敌机轰炸扫射，于8月23日下午架起浮桥，抢占了河南岸的一个桥头堡大雷岗。蒋军从东西南三面构成一个马蹄形阵地。蒋军尾随追击的3个师相距刘邓大军只有五六十里，形势万分险恶。邓小平对纵队和旅团指挥员们说：
“前有阻师后有追兵，现在只有坚决打过去，没有别的出路，今天过不去汝河，后面敌人就赶到了。过不去就得分散打游击，或者转回去。你们要把情况和任务向部队交代清楚，我们要不惜一切牺牲，不惜一切代价，坚决打过去。”
刘伯承接着说：“两军相逢，勇者胜！从现在起，不管敌人的飞机大炮，我们要以进攻的手段对付进攻的敌人，从这里打开一条血路冲过去。”
解放军两个旅的先头部队经过一场血战，占领了河南岸的王庄、东恒等七八个村子，从敌人的阵地上打开一个缺口，刘邓大军边走边打，终于突破敌军层层拦阻，胜利地渡过汝河险关。
8月26日，刘邓大军到达淮河北岸的彭店，背后蒋军19个旅紧追不舍。刘伯承亲自手拿竹杆到淮河侦察水情，发现有的地方水并不深，可以徒涉，遂命令部队快速徒涉。解放军分成6路，浩浩荡荡踏渡过淮河，这是千里南征的最后一个险关。
尾追的蒋军赶到淮河北岸时，河水猛涨了1丈多，蒋军惊呼：“这是天意！”
刘邓大军以锐不可挡之势，粉碎了数十万敌军的前堵后追，分兵3路，先后跨越了陇海路、黄泛区、沙河、涡河、洪河、汝河、淮河等重重障碍，终于在8月末先后进入大别山区。
陈赓、谢富治兵团8万金人，积极准备渡河作战时，黄河水势突然猛涨二三丈。陈赓、谢富治非常焦急不安，但也只好冒险强渡。
陈赓选择洛阳、陕县、灵宝、潼关之间作为强渡地点，这一带黄河两岸都是山地，便于隐蔽，群众基础好，且敌军守备比较薄弱。蒋介石饬令国民党军在黄河南岸星夜赶修河防工事，河边修有集体堡垒和交通沟，山上则筑有大碉堡，这些工事居高临下，地势雄险，又逢河水暴涨，浪涛汹涌，渡船异常困难，敌人认为河防万无一失。陈赓掌握了敌情和水情，为求在较大范围正面同时突破，并防止洛阳、陕县之敌东西夹击，以保证部队迅速进攻，陈赓命令先锋部队强渡后，迅速歼灭南岸敌人，并向陇海路突击，攻占新安、渑池，并相机夺取洛阳。
太岳军区为配合陈谢兵团渡河胜利，以第22旅及各分区的基干武装，向临汾南北、同蒲沿线进击，明修栈道，暗渡陈仓，迷惑牵制敌人，配合主力行动。
8月22日夜至次日拂晓，陈谢兵团偷渡与强渡黄河天险。左纵队第10旅避开原有渡口，另辟牛湾、李河口、下关阳三个渡河点，实施强渡，一举攻占对岸石山头，控制滩头阵地，为后续部队打开前进道路。第13旅渡河后，神速前进，犹如神兵天降，接连占领新安、宜阳、渑池3座县城，歼敌4000人。西线右纵队第三十八军和第12旅，于22日24时在平陆茅津偷渡。由于部队行动隐蔽，动作神速，一举成功，陈谢兵团乘胜向陇海路进击，于23日拂晓即逼近陕县东侧的会兴镇，并击溃陕县出援的敌人，在当天19时攻占会兴镇，炸毁会兴车站铁路大桥，抢占了尚村、洪渠之线。
蒋介石一面惊慌地将西援的军队同洛阳地区的部队共8个旅的兵力，组成第5兵团，由李铁军指挥；一面将分布在陕县的4个半旅的兵力，组成陕东兵团，由西安绥署陕北指挥官谢甫三指挥，从东西两面夹击陈谢大军。
毛泽东连续给陈谢发来电示：洛阳地区敌所必争，不应使用主力；主力应向西，乘胡宗南在西面尚未完成部署的机会，抢占陕县、灵宝、闵乡等城，歼灭分散守备之敌，然后以一路出陕南，一路出伏牛山，在豫西、陕南、鄂北建立根据地。
陈谢大军遵命挥戈西指。敌陕东兵团集中1万多人据守陕县，陕县以西之敌正在集结部署。陈谢大军乘机以神速动作，攻克灵宝、卢氏等城，然后分兵一路西叩潼关，而将主力回击已经陷于孤立的陕县，以瓮中捉鳖之势，一举全歼陕县守敌。陈谢兵团在半个月内，歼敌陕东兵团等部3万多人，生俘敌旅长2人，敌总指挥谢甫三落荒而逃。解放军控制了从新安到潼关的广大地区，切断了敌人的东西联系。
陈谢兵团西进直逼潼关，西安一片震惊。蒋介石于9月20日急飞西安，胡宗南已在前一天惊恐万状地从陕北赶回西安。蒋胡一筹莫展。
是时，毛泽东又电示陈谢：抽出一部进军陕南开辟陕南根据地，并调动胡宗南部相机歼灭之。陈谢以第12旅、第三十八军进击陕南，于9月下旬一举解放商南县城及豫陕鄂咽喉荆紫关和西荆公路上的重镇龙驹寨、商洛镇；继而渡过丹江，解放山阳、镇安及湖北的郧西县城；再越汉水，解放旬阳、白河县城，前后一个月，连续攻占十几座县城，歼敌1万多人。
解放军第12旅、38军在陕南为了迷惑敌人，用了十几个部队的番号，先前因为形势险恶，化整为零，一直隐蔽在深山老林和群众中间的游击队，也都重新聚集起来，迅速扩大，四处出击，搞得敌人晕头转向，失魂落魄。
胡宗南果然听从毛泽东指挥，把进攻豫西的部队调到解放军第12旅的周围，并把关中的兵力也调到安康一带。敌军的兵力十倍于我，斗争环境虽然艰苦，但解放军指战员士气高昂，对敌作战节节胜利，在陕南成立了两个专署和军分区，尔后又成立了陕南军区及陕南行政公署。直接威胁着西安胡宗南的老剿，震动了整个汉水流域，蒋介石和四川军阀惊呼：“大巴山是陕南入川捷径，赶快修建大巴山防线！”弄得敌人手忙脚乱。
陈谢大军在豫西战场方面，连克临汝、郏县、登封、鲁山、宝丰、叶县、南召、方城等8座县城，共歼5700余人。
李铁军又纠集第五兵团3万之众，气势汹汹地扑来，企图在临汝、鲁山、宝丰地区与陈谢兵团主力决战。陈赓决定：
放长线钓大鱼，即派一支小部队迷惑敌人，把李铁军这条“大牛”牵走；另抽一支部队，乘机分散发动群众，建立根据地；主力部队则隐蔽待机出击平汉线，策应刘邓大军在大别山的战斗，一旦时机成熟，一举歼灭李铁军兵团。毛泽东批准这项决策。
陈谢兵团第13旅和第25旅执行“牵牛”任务，陈赓命令他们：“要设法把敌人牵到伏牛山去，同时把‘牛’拖疲、拖瘦、拖垮，为杀‘牛’作准备。李铁军兵团3万多人全是美械装备，我们不是和它斗武，而是和它斗智。”
我13旅和25旅兵分多路，虚张声势，浩浩荡荡地排成宽大的扇面形向前推进。陈赓又命“牵牛”部队奔袭内乡，经过激战，外围据点被扫除干净，李铁军急向“牵牛”部队扑来。这样，就把李铁军兵团牵到赤眉镇。
赤眉镇是由内乡通向伏牛山深处的一个隘口，再往里走，“八百里伏牛山”山高林密，重峦叠嶂，沟深路窄，大部队运动不便。李铁军决定一决雌雄，丢掉辎重，扔下大炮，拚命往山里追赶。李铁军和陈赓都是黄埔一期的同窗。此人十分狂妄，他用报话机指挥部队时用明语讲话，十分得意地说：“我知道陈赓会听到我的讲话，他听到也没有办法，我一定要追击，歼灭他的部队！”
“牵牛”部队到了夏馆镇；而在伏牛山东麓隐蔽待机的陈谢兵团主力，向平汉线靠拢，已同华东野战军的部队会师，形成了对敌第3师的合围。李铁军清醒过来，见形势不妙，星夜驰援。
解放军“牵牛”部队一泻直下，一昼夜行军200余里，绕道超前赶到前面“恭候”。陈粟大军和陈谢兵团的主力部队已摆开了聚歼的阵势。李铁军兵团部和第3师全陷入了解放军的重围。经过昼夜激战，李铁军部被围歼。李铁军微服出走。至此，平汉战役结束，敌军2个旅长被击毙，敌兵团参谋长李英才，副参谋长邹炎、第3师师长路可贞和2名旅长被生擒。
陈谢兵团经过4个月的苦战，共歼敌6．5万人，解放了36座县城，建立了豫陕鄂、陕南根据地的40多个县民主政权。
8月间，由陈毅、粟裕领导的华东野战军8个纵队，18万余人，在粉碎敌人对山东的重点进攻后挺进鲁西南地区，并南越陇海路向豫苏皖地区进击，辗转歼敌，至11月，共歼敌10万余人，解放和收复县城20余座，恢复并发展了豫皖苏解放区。
至此，南线3路大军在黄河以南、长江以北、西起汉水、东迄津浦路中原地区，建立了鄂豫皖、豫陕鄂、豫皖苏3大解放区，形成了“品”字形的有力阵势，互为犄角，逐鹿中原。
转战到陕北葭县神泉堡的毛泽东，于9月底为人民解放军总部起草了《中国人民解放军宣言》，提出“打倒蒋介石，解放全中国”的战斗口号，宣布人民解放军的8项基本政策：
（1）联合工农兵学商各被压迫阶级、各人民团体、各民主党派、各少数民族、各地华侨和其他爱国分子，组成民族统一战线，打倒蒋介石独裁政府，成立民主联合政府。
（2）逮捕、审判和惩办以蒋介石为首的内战罪犯。
（3）废除蒋介石统治的独裁制度，实行人民民主制度，保障人民言论、出版、集会等项自由。
（4）废除蒋介石统治的腐败制度，肃清贪官污吏，建立廉洁政府。
（5）没收蒋介石、宋子文、孔祥熙、陈立夫兄弟等四大家族和其他首要战犯的财产，没收官僚资本，发展民族工商业，改善职工生活，救济灾民贫民。
（6）废除封建剥削制度，实行耕者有其田制度。
（7）承认中国境内各少数民族有平等自治的权利。
（8）否认蒋介石独裁政府的一切卖国外交，废除一切卖国条约，否认内战期间蒋介石所借的一切外债，要求美国政府撤退其威胁中国独立的驻华军队，反对任何外国帮助蒋介石打内战和使日本侵略势力复兴。同外国订立平等互惠通商友好条约，联合世界上一切平等待我之民族共同奋斗。
这个宣言于10月10日公布。毛泽东开始考虑解放战争胜利后的建国问题。
战局的发展出乎陈诚的意料，全面进攻和重点进攻完全失败。战事失利，国民党内部集矢于陈诚一身。白崇禧责骂他刚愎自用，指挥无能。李宗仁说他专横跋扈。蒋介石也对陈诚指挥全局的能力产生了怀疑，改由自己直接指挥全盘，令陈诚以参谋总长兼任东北行辕主任。陈诚受此顿挫，虽不免沮丧，也只能寄希望于在东北创造奇迹，以挽回军事上的败局，恢复个人声誉。
国民党东北军经1年零3个月厮杀，丧失了战争的主动权，被迫龟缩在中长路和北宁路沿线的狭长地带，只能以所谓“重点防御”来苟延残喘。残存的长春、四平、沈阳等几座孤城已如漂浮于狂涛之上的几叶危舟。杜聿明一筹莫展，忧郁成疾，不能视事，电请蒋介石准其离职治病，并于1947年7月8日垂头丧气地离开了东北。蒋介石对一再碰壁的东北行辕主任熊式辉极为恼火，加之不利的军事形势加剧了统治集团的内部矛盾，更使熊式辉成为众矢之的，蒋介石把熊式辉一脚踢开。熊式辉灰溜溜地回到南京，坐上“战略顾问”的冷板凳。
何应钦在5月奉召回国，出任战略顾问委员会主任委员。何不甘寂寞，想当行政院长，经好友劝说，方转意，但他却虚情假意地说：
“这是报上拿我来做材料，连在美国时，美国当局认为蒋扶植不起，希望我作他的替人，愿在经济、政治各方面加以援助，我曾以条件不够加以谢绝，还想做什么行政院长。”
陈诚为出任东北行辕主任事，绞尽脑汁，他说服密友和智囊罗卓英出任行辕副主任，起用反共专家朱怀冰为行辕总参议，并带了自己认为最得力的干将车蕃如、石祖黄、戴朴等，于8月底浩浩荡荡奔赴东北。
陈诚抵达沈阳，提出“整饬内部，安裕民生，培养战力”的方针。为扫除军政界奢侈腐化之风，他下令将所有高级餐厅都改为大众饭店，连女招待（日本下女）也遣送回国。为洗刷部队暮气，增强战斗力，将前任行辕主任熊式辉和前东北保安司令杜聿明收编的伪军和地主民团全部裁撤，同时大力扩充嫡系部队，又将保安司令长官部撤销，代理保安司令长官郑洞国调为挂名的行辕副主任。陈诚培植嫡系，排斥异己，作威作福，许多高级军政人员深为不满，以冷眼旁观的态度待他，内部矛盾加深，士气低落。
陈诚认为过去东北战略上的最大错误，是没有把北宁路锦州到沈阳段以西地区的解放区彻底肃清，这样会把自己变成瓮中之鳖，他把新由苏北调来的49军及由华北抽调去的43师，调到这个地区来扫荡解放军。不料49军的105师刚到锦州西北的杨家杖子，就被解放军歼灭，陈诚吃了当头一棒。
是时，国共双方在东北的兵力日益发生显著变化，蒋军虽然兵力数量有所增加，装备有所改善，但占领区缩小，经济困难，士气低落。解放军根据地日益巩固、扩大，野战军和地方武装共有51万人，敌我兵力人数相当，但质量上解放军占明显优势。
东北野战军根据毛泽东和中央军委指示，发动秋季攻势，集中更大兵力，采取轻装奔袭，渗透割裂，围点打援等战术，调动敌人，争取在运动中歼灭敌人。
东北野战军首先在辽西歼敌1．6万余人。尔后继续向中长路进击，于10月1日突然向四平南北之敌发起攻击。三纵队远距离渗透奔袭，一举全歼西丰、昌图间之威远堡、郜家店守敌53军116师8100人，俘敌师长刘润川；四纵队攻克开原东南八棵树，歼敌1个团；七纵队克法库、彰武。
蒋介石闻讯，飞往沈阳，提出“巩固沈阳及其与关内的交通联系，加强沈阳北各据点之守备力量”的作战方针，将新六军调守铁岭，调华北92军21师、94军43师、13军54师、暂3军10师、11师和骑兵4师等6个师急援东北。
东北野战军主力遂转向吉林、长春地区作战，以求在运动中大量歼灭敌人。活动在南满地区的七纵队，袭歼新立屯守敌暂57师师部及所辖两个团，计3500人，尔后夺取黑山、阜新，歼敌暂51师师部及所辖1个团。
蒋介石从华北调来的援敌开始反扑，重新占新立屯、阜新等城。东北野战军总部命令八纵、九纵歼灭该敌。10月23日，九纵攻击朝阳，诱敌西援。敌92军军长侯镜如率21、43两师贸然西进，至义县西朝阳寺一带。八纵、九纵乘敌立足未稳，迅速将敌包围，激战3昼夜，歼敌21师大部和43师一部，共6500人，俘敌21师师长郭惠苍。
秋季攻势历时50天，歼敌6．98万人，收复城市17座。
陈诚为挽救危局，又增编了新3军、新5军、新7军，总兵力达13个军，44个师，58万人，采取重点防守、保持军力，保住沈阳的作战方针。是时，解放军已发展到42万人，地方武装发展到31万人，合计为73万人。解放军利用作战间隙总结作战经验，整军训练，采用先打分散孤立之敌，后打集中强大之敌，集中绝对优势兵力，四面包围敌人，力求全歼，不使漏网的战术。
东北野战军司令员和政委林彪、罗荣桓发出冬季攻势的命令。12月19日，解放军攻克大石桥，歼敌交警3个总队。为诱敌出援，东北野战军以二纵、七纵围攻彰武，主力进至沈阳西北辽河岸边石佛寺一线，对彰武发动攻击，激战5个小时，全歼敌49军和79师9000人。四纵袭入沈阳皇姑屯，六纵歼灭新民以北万金台敌军1个团。九纵攻占新民、大虎山间的白旗堡。
陈诚为虚张声势，在1948年元旦发表《告东北军民书》，声言：“国军作战准备已完成，东北危险时期已过。”
东北野战军为了调动敌人，创造战机，则分散行动寻歼弱敌。陈诚见解放军主力分散，遂于沈阳地区紧急拼凑5个军15个师出击，兵分3路，以新六军、新3军为右路，新一军、71军为中路，新5军为左路，在跨度为200里面上，齐头向沈阳以西作扇形推进。
林彪、罗荣桓以六纵坚决扼守沈阳西北公主屯阵地，以一纵、十纵打援、四纵在沈阳以南牵制敌人，二纵、三纵兼程南下，三纵从敌左、中路之间楔入敌阵，与七纵配合切断新5军退路，将敌新5军合围于公主屯以南地区，并以迅速发起猛烈攻击，全歼新5军2万余人，俘敌军长陈林达、师长谢代蒸、留光天，缴获大量新式武器。右路、中路敌军向西增援，被解放军歼灭1．1万余人。
陈诚连战皆败，手足无措，一筹莫展。蒋介石急忙于1月8日飞往沈阳。
