攻克锦州
解放战争进入第三个年头即1948年秋时，战略决战时机已经成熟，东北战场形势尤为有利。此时，中国人民解放军经过两年作战，已经把国民党军170多万第一线兵力分割在东北、华北、中原、西北、华东五个战场上，其中东北国民党军卫立煌集团及地方保安团队55万人，分别龟缩在长春、沈阳、锦州三个孤立地区。而东北野战军和地方部队已达103万人。根据东北战场的这种优势，中共中央军委决定首先在东北战场与国民党军展开战略决战。
辽沈战役纪念馆首战东北，关键是攻克锦州，割裂卫立煌集团和华北傅作义集团的联系，形成“关门打狗”之势，诱使沈阳之敌出援，造成打运动战的条件。
1948年9月12日，东北野战军突然奔袭北宁线，连克兴城、义县等城，包围了锦州。蒋介石急忙调兵遣将，增援锦州。10月14日，东北野战军集中5个纵队，在炮兵、工兵、装甲兵的密切配合下，从北、南、东三个方向对锦州发动总攻，激战31个小时，攻克锦州，全歼守军10万余人，俘东北“剿总”副总司令范汉杰以下近9万人，完全封闭了东北国民党军从陆上撤向关内的道路。
会战辽西
锦州一战，完全截断了东北国民党军的陆上退路。在人民解放军强大的政治攻势和军事压力下，10月21日长春和平解放。同时，为堵塞敌人的海上退路，东北野战军主力由锦州迅速挥师北上，围歼从沈阳西进、企图夺回锦州的廖耀湘兵团。
郑洞国由长春到达哈尔滨10月26日，东北野战军10个纵队30万人将廖耀湘兵团合围在黑山、大虎山及其以东地区。各纵队大胆穿插，将敌军分割包围，而敌又指挥错乱。激战至28日晨，全歼廖耀湘兵团10万人，标志着辽沈战役取得了决定性胜利。
解放沈阳
辽西会战刚刚结束，东北野战军即分路、快速地向沈阳、营口疾进。沈阳国民党军来不及组织有效的防御，又无法经营口撤退，很快被全部歼灭。逃至营口的第52军一部1万余人乘船从海上逃走，其余被歼。11月2日，沈阳、营口解放。
辽沈战役从9月12日到11月2日，历时52天。东北野战军和东北军区部队以伤亡6.9万人的代价，共歼敌47.2万多人，解放东北全境。