为歼灭白崇禧集团，第四野战军司令员林彪、政治委员罗荣桓遵照中共中央****毛**关于对白崇禧集团取大迂回动作，插至敌后，先完成包围，然后再回打的方针和部署，统一指挥第四野战军第12、第13、第15兵团和第二野战军第4兵团，分成中、西、东三路进军华南，同时发起衡宝战役和广东战役。
参加衡宝战役的中、西两路军共约40万人。中路军以第12兵团部指挥第40、第41、第45军组成，自长沙地区、株洲镇南下，向衡宝地区白崇禧集团主力正面攻击，求歼其一部，尔后进军广西，配合东路军、西路军围歼白崇禧集团。留置湘东的第12兵团第46军、第13兵团第49军及暂归第12兵团指挥的第二野战军第5兵团第18军配合中路军作战。
西路军以第13兵团部指挥第38、第39军组成，由常德取道沅陵攻取芷江，尔后沿湘黔桂边进军桂西，切断白崇禧集团西逃云、贵的道路，完成右翼战略迂回任务。
另以第13兵团第47军和湖北军区独立师留置湘西北永顺、大庸以南地区，牵制宋希濂集团，保障第四野战军南进部队的翼侧安全，并掩护第二野战军主力西进四川前的集结。此外，以经湘准备入川的第二野战军第5兵团部指挥第16、第17军集结于常德、邵阳一线为预备队，随时准备协同中路军作战。
同时，以第4、第15兵团和两广纵队组成东路军，发起广东战役，歼灭余汉谋集团，封闭白崇禧集团的海上退路，并由第4兵团插向广东西部、广西南部，完成左翼战略迂回任务。
9月7日，中共中央华南分局第一书记叶剑英和陈赓在江西赣州主持召开作战会议，作出分3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，尔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，尔后主力经佛冈、从化、花县直插广州，一部出增城，截断广九铁路(广州一**九龙)，从东及东北面合围广州;走路两广纵队和粤赣湘边纵队阻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，从南面台围广州。
参战部队于9月底进至粤赣湘边境地区集结。10月2日广州战役开始。
第4兵团3个军合击曲扛，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车一起，在广州以北和东北100余公里的正面上，重新部署保卫广州的“最后防线”。
人民解放军向国民党军屣开猛烈进击。11日，第15军攻占连旺口，第43军攻占佛岗，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4最后防线全面崩溃，国民党**仓皇撤逃重庆。余汉谋集团一部乘船从珠江口撤往海南岛，大部向粤西请退。
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****毛**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。16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13、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3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;中路明、恩平直逼阳江。要求各匍5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，达成台围。
同时，令第13军主力向茂名(今高州)前进。第4兵冈指战员为追上相距100公里以外的国民党军，不顾疲劳，昼夜兼程，途中歼第13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军平冈圩东西约5公里、南北约10公里的狭小地域内。
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，驻守旺门的国民党军第4进防联合舰队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台湾撤退。闽粤赣边纵队解放汕头市。
至11月4日，第13车在粤硅边纵队配合下占领罗定、茂名、倍宦、廉江等地，封闭丁白崇禧集团由广西向雷州半岛和海南岛撤退的道路。
转回到华中战场，10月8日，中路军各部向白崇禧集团压缩攻击。第46军占领耒阳和衡阳，第49军占领新化。
9日，将白崇禧集团第7军军部及其所属第171、第172师和归其临时指挥的第48军第138、第176师等4个精锐师合围于祁阳以北白地市、黄土铺地区。
10日，集中第46、第41、第45、第49军从东、北、西三面展开向心攻击，激战至11日上午，将其4个精锐师基本歼灭(仅第138师师部率1个团逃跑)，解放新宁、宝庆、隆回等湘南广大地区。
西路军于10日攻占武冈，13日在石下江地区围歼由宝庆西逃的白崇禧集团第14军第62师。
留在湘西北的第四野战军第47军等部，于14日发起湘西战役，进攻宋希濂集团第122军，16日俘其军长张绍勋以下5100余人，解放大庸、桑植两县，使湘西全部解放。此时，白崇禧集团大部已逃至广西。中路军于祁阳地区停止前进。
衡宝战役，共围歼白崇禧精锐主力第七军和第四十八军大部，与此同时，西路军主力在右下江歼灭敌六十二师。
桂军此次虽然逃脱了全军覆灭的厄运，但桂军精锐共四个师全被“包了饺子”，白崇禧挨了林彪一记闷棍。广东战役共歼余汉谋部6万多人，为解放广西、歼灭白崇禧集团创造了有利条件。