在辽沈、淮海、平津三大战役的沉重打击下,国民党政治、经济、军事陷入总崩溃。蒋介石为了赢得时间,伺机卷土重来,企图依托长江天险阻止人民解放军渡江南进。一方面宣告"引退",由"代总统"李宗仁出面提出与中国共产党进行和平谈判;另一方面仍以国民党总裁身分总揽军政大权,加紧部署长江防线。在宜昌至上海间1800余公里的长江沿线部署了115个师约70万人的兵力。其中,京沪杭警备总司令部汤恩伯集团75个师约45万人,布防于江西湖口至上海间800余公里地段上;华中军政长官公署白崇禧集团40个师约25万人,布防于湖口至宜昌间近1000公里地段上。同时,以海军2个舰队和空军4个大队支援陆军作战。1949年二三月间,中央军委依据向长江以南进军的既定方针,命令第二、第三野战军和中原、华东军区部队共100万人,统归由刘伯承、陈毅、邓小平、粟裕、谭震林组成的总前委(邓小平为书记)指挥,准备在5月汛期到来之前发起渡江作战,歼灭汤恩伯集团,夺取国民党政府的政治经济中心南京、上海以及江苏、安徽、浙江省广大地区。同时决定,第四野战军以12万人组成先遣兵团,由平津地区南下武汉以北、以东地区,归第二野战军指挥,牵制白崇禧集团。3月31日,总前委制定了《京沪杭战役实施纲要》,决定将第二、第三野战军组成东、中、西三个突击集团,采取宽正面、有重点的多路突击战法,首先歼灭沿江防御之敌,然后向南发展,夺取南京、上海、杭州等城市,彻底摧毁国民党统治的政治、经济中心。为了早日结束战争,实现真正的和平,毛泽东提出了与国民党政府进行和平谈判的八项条件,人民解放军为此数度推迟渡江南进的时间。当南京国民党政府拒绝在已达成的和平协定上签字后,毛泽东主席和朱德总司令于1949年4月21日发布《向全国进军的命令》。
4月20日晚至21日晚,第二、第三野战军百万大军,发起中国历史上规模空前的渡江作战。在西起湖口东至江阴的千里战线上,人民解放军以排山倒海之势,一举突破国民党军陆、海、空军组成的长江防线。22日,国民党军实施总退却,分别向浙赣路、杭州和上海撤逃。23日,人民解放军占领南京,宣告了国民党22年反动统治的灭亡。突破江防之后,由第三野战军组成的中、东两集团东西对进,29日将由南京、镇江撤逃的国民党军5个军8万余人围歼于皖南的郎溪、广德地区。5月3日第7兵团解放杭州。与此同时,由第二野战军组成的西集团渡江后向南疾进,先后解放九江、南昌,斩断了浙赣路,割断了汤恩伯与白崇禧两集团的联系。随后,第9、第10兵团指挥8个军(后增加2个军)及特种兵纵队近30万人,于5月12日向上海发起攻击,从浦东、浦西两翼迂回,以吴淞口为目标向心突击。为求完整地接收中国最大城市上海,避免市区遭受战火破坏,作战中尽量不使用重武器。至27日,完全攻占上海。汤恩伯集团除约5万人经吴淞口登舰逃跑外,15万余人被歼灭。6月2日,解放崇明岛。至此,渡江战役宣告胜利结束。
在此期间,第7兵团解放了浙东、浙南广大地区,第二野战军解放了闽北、赣中大部地区。第四野战军先遣兵团在完成牵制白崇禧集团,不使其向东增援汤恩伯集团的任务后,于5月15日发起渡江作战,17日解放武汉三镇。
渡江战役,亦称京沪杭战役,历时42天,人民解放军以伤亡6万余人的代价,歼灭国民党军11个军部、46个师共43万余人,解放了南京、上海、武汉等大城市,以及江苏、安徽两省全境和浙江省大部及江西、湖北、福建等省各一部,为尔后解放华东全境和向华南、西南地区进军创造了重要条件。