1949年2～4月，国民党政府陆续由南京迁广州。8月，人民解放军解放江西省全境，准备向广东省进军。此时，在广东大陆的国民党军有第21兵团和自闽、赣逃粤的第12、第4兵团共11个军，连同保安部队约15万人，在国民党华南军政长官余汉谋指挥下，依照其国防部关于“巩固粤北，确保广州”的指令，以第21、第4兵团共7个军沿粤汉铁路（广州—武昌）曲江（今韶关）至广州一线设防，企图阻止人民解放军入粤。

　　国民党军部署为：第39、第63军位于曲江、南雄、始兴地区，第23、第70军位于翁源、英德、清远地区，第32、第50军位于增城、从化、花县（今广州市花都区）地区，第109军等部防守广州市。另以第12兵团第10、第18军于潮安、汕头地区策应粤北和广州，第62、第64军于湛江、海南岛，保持其通往雷州半岛和海南岛的退路。

　　人民解放军第四野战军根据中共中央军委关于解放华南的统一部署，决定以所属第15兵团、两广纵队和配属的第二野战军第4兵团共22万人，由第4兵团司令员兼政治委员陈赓统一指挥，在广东大陆的人民解放军各游击纵队配合下，于第四野战军主力举行衡宝战役的同时，发起广东战役。

　　1949年9月7日，中共中央华南分局（受华中局领导）第一书记叶剑英和陈赓在江西赣州主持召开作战会议，进一步研究了解放广东的作战计划。9月29日，作出分三路挺进广东的部署：右路第4兵团部率第13、第14、第15军先夺取曲江，而后主力沿北江西侧和粤汉铁路南下，一部出三水，从西及西北面合围广州；中路第15兵团部率第43、第44军先占领翁源，而后主力经佛冈、从化、花县直插广州，一部出增城，截断广九铁路（广州—香港九龙），从东及东北面合围广州；左路两广纵队和粤赣湘边纵队、粤中纵队以部分兵力切断广州与潮汕国民党军的联系，主力沿东江两岸进至虎门地区，从南面合围广州。参战部队于9月底进至粤赣湘边境地区集结。

　　1949年10月2日，广东战役打响。第4兵团3个军合击曲江，守军慌忙南撤。第4兵团7日占领曲江后，主力即向广州追击，9日攻占英德。第15兵团2个军分别从江西南康、信丰向广州推进，6日占领翁源，9日进至新丰。同日，两广纵队与粤赣湘边纵队沿龙川、河源、惠州向广州以南挺进。此时，余汉谋急忙将南撤的第39军配置于佛冈、源潭地区，与位于从化地区的第50军和位于增城地区的第109军一起，在广州以北和东北100余千米的正面上，重新部署保卫广州的“最后防线”。

　　人民解放军向国民党军展开猛烈进击。11日，第15军攻占连江口，第43军攻占佛冈。12日，第44军占领从化。13日，第14军占领清远，第15军占领源潭，第43军占领花县，第44军占领增城。至此，余汉谋集团的“最后防线”全面崩溃，国民党政府仓皇撤逃重庆。余汉谋集团一部乘船从珠江口撤往海南岛，大部向粤西溃退。14日，人民解放军第15兵团占领广州。

　　在人民解放军从北面和东北面逼近广州时，中共中央军委主席******东于10月12日电示：不使广州敌向广西集中。据此，第4兵团当即决定不停留地跟踪追击西逃的国民党军。15日，第14军占领三水，第15军占领佛山。16日，第14军占领四会、高要。17日，陈赓获悉国民党军除第63、第109军已西逃粤桂边境外，第4、第21兵团及第39军向阳江方向溃逃，即令第14军3个师、第15军2个师和第13军1个师分三路向阳江方向追击。

　　西路由高要经新兴迂回至阳江西侧；东路由佛山经鹤山、台山直插阳江；中路由三水经高明、恩平直逼阳江。要求各部队在粤中纵队配合下，大胆、高速地平行追击和超越追击，从撤逃的国民党军两翼前出，断其退路，达成合围。同时，令第13军主力向茂名（今高州）前进。第4兵团指战员为追上相距100千米以外的国民党军，不顾疲劳，昼夜兼程，途中歼国民党第4兵团部、第39、第70军各一部及暂编第3纵队全部，迫使第39军第91、第103师和保安第3、第4师投诚。

　　至24日，将第21兵团部和第23、第50、第70军及第39军残部等共约4万人包围于阳江地区。25日，国民党军多次沿阳江至电白公路向雷州半岛突围未逞，被压缩在阳江西南之白沙圩至平冈圩东西约5千米、南北约10千米的狭小地域内。26日拂晓，第4兵团发起攻击，战至12时，全歼被围的国民党军，取得阳江围歼战的胜利。在此期间，驻守江门的国民党军第4巡防联合舰队500余人并舰艇11艘起义；潮汕地区国民党军第12兵团乘船从海上向金门和******撤退。闽粤赣边纵队解放汕头市。至11月4日，第13军在粤桂边纵队配合下占领罗定、茂名、信宜、廉江等地，封闭了白崇禧集团由广西向雷州半岛和海南岛撤退的道路，战役结束。

　　是役历时34天，人民解放军伤亡1700余人，歼灭国民党军余汉谋集团主力6.2万余人，其中生俘4.1万人，将官17人，解放了除钦州、合浦（今均属广西壮族自治区）地区和雷州半岛以外的广东大陆，解放县城38座，为而后解放广西和海南岛，为最后全歼白崇禧集团创造了有利条件。