经过1948年底至1949年初的辽沈、淮海、平津三大战役，国民党军的精锐主力基本丧失，所余部队虽然还有204万人，其中陆军71个军227个师115万人，但多残破不堪，缺额甚多，平均每师不过5000人，不少部队为被歼后再编成，多为新兵，素质低下，装备低劣，士气低落，没有多少战斗力。

这些部队分布在长江以南和西北、西南的广大地区，因为数量有限，部署捉襟见肘，难以形成有效的防御体系，其中主要为三大集团，即京沪杭警备总司令部所辖38万人（总司令汤恩伯），华中“剿总”所辖24万人（总司令白崇禧，李宗仁上台后改称华中军政长官公署），西安绥署所辖20万人（主任胡宗南），国民党军少数未受歼灭性打击、还有一定战斗力的部队也主要集中在这三大集团。

此外，西北地区还有青、宁、甘三省的马步芳和马鸿逵部9万人，新疆警备总司令陶峙岳部8万人，西北军政长官公署绥远指挥所主任董其武部6万人；华北尚余山西太原、大同，豫北新乡、安阳和山东青岛等孤立据点的部队15万人；而在国民党视为大后方的西南广大地区，仅有重庆绥署所辖的部队10万人（主任张群）。

以这样的残兵败将，即便是最为死硬反共的国民党人，也明白很难再抵挡中共大军即将发起的渡江攻势。为了缓解兵员缺乏、兵力不足的燃眉之急，国民党在其后方设立了14个编练司令部，紧急征召新兵，整训成军，以图充实江南防线，但在国民党全面败退的大环境下，编组新军之事进展缓慢。

徐蚌会战结束后，国民党从长江北岸退守江南，西起湖北宜昌，东至江苏南通，长达数千里的宽阔长江，成为国民党军最重要的防线。从历史经验而言，长江并不是中国统一的真正障碍，但刚刚在三大战役中损兵折将、帅老兵疲的国民党军，也只能利用“长江天险之利”，拒我军于长江以北，争取适当时间重新整备新生战力。

在渡江战役前，解放军总人数达到400万。为了适应新形势，1949年1月15日，中共中央军委决定整编全军，分为野战军、兵团、军等建制。四大野战军依次更名为第一至第四野战军，人数分别为16万、28万、58万和90万人。华北野战军各兵团则改称为第18、19、20兵团，下辖9个军24万人。

经过三大战役的历练，我军在战略、战术和技战术方面都有了显著提升，士气高昂，做好了向全国进军的准备。中共中央和毛泽东部署了渡江作战，攻占南京和上海成为重中之重。淮海战役结束后，国民党军退守江南，第二、第三野战军部队全线进至长江北岸，准备渡江。

总前委最初建议在3月底前发起战役以避开春汛，减轻渡江困难。但因北平和谈出现，中共决定在和谈期间暂不渡江。然而总前委认为无论和平还是战斗过江，均以先过江为有利。因此主张于4月中旬即行渡江。中共中央权衡利弊后同意了总前委的提议。

在长江中游，国民党军因兵力不足，无法充分设防。而中共部队面临不习水性、无机动舰船等渡江难点。为此，部队进行了战术演练和动员民工支援。根据南京以西江段易突破的情况，将2/3的攻击部队置于该区域。共分为东、中、西三个集团，分别由粟裕、谭震林和刘伯承指挥。3月31日，制定了《京沪杭战役实施纲要》，确保渡江成功将导致有利局面。同时，第四野战军派先遣兵团南进至平汉路，以牵制白崇禧集团。

1949年3月末，第二野战军和第三野战军开始对长江北岸的国民党军据点发动攻击，以清除渡江障碍。4月20日，南京的国民党政府拒绝签署北平和平协议，中共中央军委决定立即发动渡江战役。当晚6时，第三野战军中集团率先开始渡江。在船队过中线后，南岸的国民党军才发现他们，遭遇了炮兵轰击及舰队拦截，但他们仍然勇敢地实施强渡。27军首先突破了防线，并在荻港至旧县之间登陆。后续部队陆续到达，到21日早晨，中集团4个军全部在长江南岸建立稳固阵地，并开始向纵深推进。

汤恩伯得知后，匆匆从南京赶到芜湖指挥反击作战，并调动第99军增援。但国民党军已经失去斗志，第三野战军部队刚过江，他们就全线撤退。21日，中集团进占铜陵和繁昌，随后转入追击作战。

第三野战军中集团的行动在长江防线上打开了一个缺口，使国民党军更无信心守住江防。21日晚，东集团和西集团分别在江苏和安徽的预定江段成功渡江。次日，东集团占领扬中和江阴，西集团则占领贵池、安庆和马当要塞。江阴要塞的国民党军炮兵总队及守备总队起义，反戈一击，封锁了国民党海军舰队的出江退路。随后，林遵率领的国民党海军第二舰队在南京以东江面起义。从20日晚到21日晚，长江江面千船齐发，百万大军成功地在超过数百公里的宽正面渡江，使防守薄弱的国民党军防不胜防。渡江过程较为顺利，国民党军经营数月的长江防线一触即溃，开始大溃退。

中、东两集团部队过江后，对南京形成包抄之势，迫使国民党政府匆忙决定撤守南京。23日晚，第35军自江北浦口渡江进入南京，次日占领全城。由于渡江作战进展迅速，中共南京地下党有组织地进行了各方面的部署，南京秩序基本如常，“破坏不大，房屋一般完好”。

第二野战军和第三野战军大军渡江后，国民党军队的防御体系被打乱。22日，京沪杭警备总司令部仓促下达撤退令，将镇江以东的4个军撤至上海，以西的12个军撤至浙赣线。但总司令部在下达命令后即匆匆撤往上海，对南撤部队失去掌握。渡江战役发起时，总前委曾指示：“在战术上仍应稳扎稳打，有组织有准备进行战斗，防止轻敌乱碰。”战役发起后，粟裕认为应乘胜追击敌人。渡江指挥部随后即令西集团经皖南直出浙赣线切断汤恩伯和白崇禧集团的联系；中集团自皖南宣城和广德向东、东集团越过京沪铁路经苏南金坛和溧阳向南、截断京杭公路；西集团于5月5日占领鹰潭、衢州、金华控制了浙赣线完成了切断汤恩伯和白崇禧两集团联系的任务；余下的国民党6个军亦被歼大半。5月底第二野战军一部已进至福建北部的建瓯、南平地区。其后第二野战军停留在浙赣路休整监视白崇禧集团又准备对付美国可能的干涉；第三野战军以第7兵团进攻杭州并向浙南进军第8兵团控制南京及其周边和皖南第9、10兵团准备攻击上海。

在半个月的时间里第二野战军和第三野战军百万大军进军千里歼灭国民党军44万人。陈毅总结说：百万大军十天内外进军千里横渡长江天险平均一天进军一百里普通老百姓空身走路也没有这样快完全出乎我们意料之外。

在湖口以西的长江江段，白崇禧指挥33万国民党军担任防守任务，但打算在鄂西、湘西山地与中共周旋。北平和谈前，白崇禧与中共建立联系，希望达成局部停战妥协，而中共也希望争取桂系反蒋。因此，中共与白崇禧的代表商定，白部退到平汉路花园以南，中共部队暂不南进。但桂系最终拒绝了和平解决方案。4月28日，中共中央军委指示消灭桂系及其他任何反动派。5月初，第四野战军全军自平津地区南下。15日至16日，第四野战军先遣兵团在武汉以东发起渡江作战，顺利渡过长江，进迫武汉。15日，张轸起义。16日，白崇禧放弃武汉，向湖南和江西的赣江西岸撤退。17日，第四野战军部队占领全部武汉三镇和江西九江，并在当月底正面沿粤汉路推进到咸宁、崇阳、通城一线，逼近岳阳，侧翼在江西向南扩展，22日进占南昌。

第三野战军发起渡江作战后最重要的攻击目标是上海。4月27日，第三野战军部队进占苏州，5月3日进占杭州，从西、南两面逼近中国最大的工商业与经济中心城市——上海。上海虽集中了20余万国民党军，但从军事角度而言是守不住的，只是上海人口众多，情况复杂，中共如何顺利有序地接管上海并维持其日常生活与社会秩序的运转正常，是一项艰巨的任务，因此，中共中央军委指示第三野战军暂时不急于攻击上海，而是先做好各项准备工作，“何时占领上海，要等候我们的命令”。在此期间，总前委组织接管干部集中培训，学习接管政策。中共上海地下党则利用上海人民团体联合会、工协、职协、教协、学联等群众组织，组织纠察队，开展护厂护校，准备里应外合；同时积极策动国民党军将领起义，策动以颜惠庆为首的地方维持会在必要时维持地方秩序。

国民党军在江防作战前后，也在加紧准备上海防守作战。4月1日，上海市市长吴国桢辞职，由秘书长陈良代理其职务。南京失守后，京沪杭警备总司令部撤至上海，成为防守上海的最高指挥机构，其下有石觉任司令的淞沪防卫司令部负责作战行动，陈大庆任司令的淞沪警备司令部负责市区警备。担任防守上海的有9个军25个师22万人，其中浦西外围与市郊部署5个军，市区部署1个军，浦东部署2个军，崇明岛部署1个军。上海地势平坦，周边缺乏高地掩护，市区由黄浦江分为浦东和浦西，浦西又以苏州河为南北分界。国民党军主要依靠筑工事守备，浦西从吴淞以西逶迤向南，经月浦、杨行、刘行、大场、真如、虹桥、龙华直至浦江，浦东从高桥向南经高行、洋泾、塘桥，构筑了长数十公里，纵深数公里，有钢筋水泥碉堡数千座、掩体万余处的守备主阵地。其间以战壕相连，形成交叉火力配备，外围有壕沟障碍和布雷区，要求“以永久工事为骨干，构成面的环形阵地”，“彻底扫清阵地内及阵地前一公里以内之射界”，并设置大纵深之障碍与阻绝（含雷区），完成火点间之掩盖交通线，以造成无法超越之死线。在市区则利用高楼林立的条件，依托高大坚固建筑物，构筑核心阵地，准备在外围作战不利时据此固守。在部署上，浦西重于浦东，苏州河北重于苏州河南，特别注重保持出海口之吴淞、高桥核心阵地，以保证海上退路的通畅。总的防守目标：“集中适当兵力，利用淞沪坚固工事，确实组织并发挥陆海空歼灭性之联合战力及运用一切人力物力财力以抗衡任何强大之攻击待消耗衰竭匪之攻击力量后再行转移攻势击灭犯匪。”4月26日蒋介石由溪口亲至上海召集参谋总长顾祝同空军总司令周至柔海军总司令桂永清联勤总司令郭忏商讨防守方略要求坚守上海六个月以待时局变化同时紧急抢运上海物资。

粟裕在指挥第三野战军攻击上海时考虑过三个作战方案：一是长围久困，但国民党军据有海口，不易收效；二是攻击苏州河以南国民党军防守薄弱地带，但这里是上海市区的精华所在，难免造成破坏；三是从东西两翼迂回攻击吴淞，封锁国民党军退路，这样可歼灭国民党军部队，减少对市区的破坏，但自身亦将有较大伤亡。权衡利弊，粟裕仍决定采用两翼攻击吴淞的方案，以歼灭国民党军有生力量，尽量减少对市区的破坏。此案得到了中共中央军委的批准。5月10日，第三野战军发布淞沪战役作战命令，决定以两路会攻上海，其中第10兵团2个军，第8、9兵团各1个军，自西北攻击浦西吴淞、宝山，封锁黄埔江口，截断国民党军退路，然后再攻击苏州河以北市区；第9兵团3个军和第10兵团1个军，自东南攻击浦东奉贤、南汇、川沙、高桥，然后再攻击苏州河以南市区。5月12日，第三野战军发起上海外围作战，浦西于12日占昆山、浏河，13日占太仓、嘉定，14日占松江、青浦；浦东于13日占金山卫，14日占奉贤、南汇，15日占川沙。此后最激烈的战斗发生在黄浦江入海口两侧地区。从13日开始，第三野战军第28、29军猛攻汤恩伯部重点守卫的浦西月浦、杨行、刘行地区，准备经此地向吴淞口强行楔入。守卫该地区的国民党第52军与第54军是上海防守部队中少数未遭歼灭性打击、战斗力较强者，他们依托坚固工事，在海空炮火支援下固守反击。攻击部队由于思想轻敌，准备欠周，以野战冲锋战法攻击坚固设防阵地，致进展不大，而且造成8000余人的重大伤亡。后来他们调整战术，充分准备，周密组织，使用坑道爆破作业，以小群动作，集中力量清除碉堡，于15日攻入月浦，17日攻入刘行，随后与国民党军在该地区进行反复的拉锯争夺战。汤恩伯调军支援月浦，实行反击，双方在狭小地域进行逐堡争夺，由于部队集中，炮火猛烈，均有重大伤亡。浦东方面的作战集中在高桥地区，因河道纵横，作战地域狭窄，攻击较为困难，汤恩伯又调军增援浦东，两军在高桥一带反复争夺。为了鼓励士气，汤恩伯对士兵明码标价，有“功”者予以记功、晋级以及金钱奖赏，作战不力者予以军法审判，擅离职守者就地正法，并实行纵横连坐法，胁迫士兵固守防线。

5月20日，中共中央军委指示第三野战军，上海接收准备工作已大体就绪，只要军事条件许可，即可总攻上海；同时根据战场情况，指示充分准备兵力，先解决市区后解决吴淞，如对吴淞攻击不利，亦可放弃部分不攻，让汤部从海上逃去。此时第三野战军在浦东已进至高桥以南，在浦西占领莘庄、南翔，正在月浦、刘行、杨行一线与国民党军争夺。粟裕根据军委指示精神及战场情况，调整作战部署，增加第7、8兵团各1个军参加战斗，使参战部队总数达到10个军40万人；在作战步骤方面，首先部署夺取浦东，尔后攻占苏州河南，同时攻击吴淞、宝山，最后攻打苏州河北；在兵力部署方面，以3个军在浦东作战，2个军在苏州河南作战，统由第9兵团司令员宋时轮指挥；以2个军攻击吴淞、宝山，3个军攻击杨行、刘行、大场、真如，统由第10兵团司令叶飞指挥。23日夜，第三野战军各部发起对上海的总攻。24日占领除高桥之外的全部浦东地区，浦西则进至虹桥和龙华。因国民党军在沪南市区防守薄弱，只有交警总队驻守，24日晚第三野战军自沪南攻入市区，次晨占领苏州河以南市区。汤恩伯见大势已去，遂率第52、54军主力和第12、21、75、123军残部5万余人，陆续自吴淞口登轮撤离上海，前往舟山群岛。行前他任命第51军军长、淞沪警备副司令刘昌义代理指挥残余国民党部队，任命市工务局长赵祖康为代理市长，维持市政。

国民党军主力部队或被歼或撤走之后，残余部队仍在苏州河以北市区，利用高大建筑物和核心工事固守。为了保护市区工商业与建筑免遭破坏，第三野战军部队不能使用重武器掩护攻击，屡屡受阻于高大建筑物，造成不少伤亡，所谓“瓷器店里捉老鼠”，难度很大。中共上海地下党遂通过关系与刘昌义建立联系，由攻击部队首长令其率部投诚。刘昌义本与民革有关系，此时见大势已去，于26日晨率苏州河北的国民党军残部4万余人放下武器。当日，第三野战军部队攻占浦西宝山、吴淞、真如、大场、杨行和浦东高桥。27日，国民党第21军第230师在杨树浦投降，第三野战军进占上海全城。随后第三野战军又于30日乘胜登陆崇明岛，6月2日占领全部崇明岛。

上海战役是国民党军于全面败退中进行的一次较长时间防守作战，国民党军利用坚固工事，在炮火支持下固守，并因保持海口退路而有一定的回旋余地。第三野战军部队采用东西两翼并进的钳形攻势，首先攻击上海外围，歼灭国民党军有生力量，避免市区的破坏，战略上是正确的。但因为渡江后的进军途中未遇大的抵抗，攻击之初有所轻敌，急切行事，造成较大损失，后经调整部署，加强兵力，改变战术，很快即打开局面。国民党声称要坚守半年的上海，最后不过守了半个月即败退而去，这也是国民党军最后一次还像点样的防守作战。此后国民党军基本是一路败退，再也无力组织这样的作战了。

第三野战军部队进入上海时，纪律严明，毫不扰民，战士不入民宅，夜间在马路上席地而卧，使见惯了国民党军高官颐指气使、士兵纪律散漫的上海市民大为感佩。在上海战役进行过程中，由于中共上海地下党的艰苦工作，发动了全市性的护厂护校运动，使市区社会秩序基本正常，水电供应从未中断。5月27日，上海市军事管制委员会成立，陈毅任主任，粟裕任副主任。28日，上海市人民政府成立，陈毅任市长。整个接管过程秩序井然。上海——这个中国最大的城市的历史由此翻过了旧的一页，开始了新的篇章。