周福成不以为然，训斥王理寰说：“打仗还能顾虑那么多。王理寰，你的勇气哪里去了，当年抗战打日本鬼子时，你在塔岗战役被打坏了一只眼睛还指挥作战，今天为什么这样泄气？”
王理寰说：“塔岗是抗战，现在是内战，都这个时候了谁还愿给蒋介石打天下。”
周福成一听王理寰说出这样“大逆不道”的话来，拍着桌子喝斥道：“王理寰你疯啦！赶快回去，把阵地整理好，否则我要处置你！”
一意孤行的周福成接替卫立煌的职务后，任命官员，不断发号施令，布置防务，自不量力地还想同解放军在沈阳较量一番。然而，他的部下远比他要清醒明智得多，他们都不愿跟着周福成白白地替蒋介石送死。当东北野战军快速向沈阳逼近时，五十三军副军长赵国屏、一三○师师长王理寰等开始酝酿起义或向解放军投诚。
周福成的沈阳防御部署
国民党军队自从1946年3月占领沈阳后，便对沈阳苦心经营，在外围修筑了大量工事，碉堡、地堡全是用钢筋水泥筑成的所谓“永久性工事”。
碉堡、地堡又分为子堡和母堡，敌军在每个子堡里放一个班，在母堡里放一个排，一个连组成一个碉堡群，列成梅花状，可以互相实施火力支援和兵力增援。各个碉堡群内外的各种明暗火力、交叉火力、倒打火力绵密成网，白天很难接近。
在纵深，敌军由战车团组成机动部队，随时可以向前沿阵地增援和反扑。周福成自恃沈阳工事坚固，可以固守待援。
蒋介石坚持令沈阳主力西援锦州，廖耀湘率沈阳主力出沈阳后，卫立煌对沈阳的防御重新作了调整。
防御兵力共13万多人，其防守阵地为：新一军暂编五十三师由东陵南端河岸起（浑河不包含在内），经陵园东侧到山嘴村东北角止；五十三军暂编三十师由山嘴子村东北起至赵家沟村南高地止；五十三军一一六师由赵家沟村南起至文官屯东端止；五十三军一三○师由文官屯东端起经道义屯至裕国车站止（车站不在内）；青年军二○七师由裕国车站起经于洪屯车站到揽军屯止；东北守备第二纵队由揽军屯东端起至浑河岸边止；东北守备第一纵队沿浑河北岸警戒，西接第二纵队，东至东陵南端止；骑兵王昭堃部在浑河以南的白塔堡至苏家屯之线上警戒。
从防御部署看，可谓是在沈阳四周设立了一道纵深配置、环环相扣的防线。
东野进攻沈阳的决策、部署与行动
毛泽东、林彪等在商讨围歼廖耀湘兵团时，就对歼灭沈阳之敌作了考虑。当时估计有两种可能：一是沈阳之敌增援廖耀湘兵团；二是沈阳之敌撤逃营口。
毛泽东在10月20日凌晨4时给林彪等的电报中，针对第一种可能，曾建议林彪部署肖劲光、肖华率几个独立师，插向法库、彰武、新民，阻击沈阳之敌增援。
针对第二种可能，毛泽东认为高岗、伍修权的计划甚为必要。
高岗、伍修权曾建议十二纵率3个独立师于24日以前全部运抵清原，以急行军开至鞍山、海城，堵塞敌军向营口的退路。
毛泽东建议林彪等电令高岗、伍修权“照此速办，愈快愈好”。
当时，毛泽东和林彪都估计到，沈阳敌人向营口撤逃的可能性比较大。毛泽东十分关注堵塞敌军向营口的退路，而林彪当时精力主要集中于歼灭辽西的廖耀湘兵团，对沈阳之敌退逃营口的可能性也许重视的程度还不够。
应当说，卫立煌固守沈阳的决心在某种意义上弥补了林彪注意力的不够。我军辽西围歼战打响后，沈阳守敌不仅未增援辽西，也未向营口撤逃，反而令廖耀湘兵团向沈阳撤退，令已占领营口的五十二军回援沈阳。这就为我军歼灭廖耀湘兵团后攻歼沈阳之敌准备了时间。
歼灭廖耀湘兵团后，卫立煌收缩和集中兵力防守沈阳，而林彪却已将攻击目标指向沈阳。
10月27日，林彪在辽西围歼战即将结束时，即已部署我军一纵、二纵于28日向沈阳急进，攻歼沈阳敌军的部署业已就绪。
按照林彪的部署，我军一纵、二纵会同从长春南下的十二纵和辽南独立师攻歼沈阳之敌。
在我军主力围歼廖耀湘兵团时，十二纵和辽南独立师为牵制沈阳之敌，就进抵沈阳地区。据原国民党新一军五十三师师长许赓扬回忆：“长春解放以后，辽北方面的解放军立即全部南下，向沈阳急进，约在10月26日先头部队已到达沈阳郊区。那时在沈阳城东北方面仅有刚刚到达的第二○七师一个团的兵力，仓促进入阵地担任防御，以致防线被突破，一部分解放军突进到山嘴子、山梨红电附近。沈阳城顿呈紧张，卫立煌更是恐慌万分。”（许赓扬：《辽沈战役亲历记》，第445页）
十二纵及辽南独立师接到林彪等的电令后，日夜兼程向沈阳进击。正如前面所指出的，毛泽东所关注的是堵塞沈阳敌军向营口的退路，所以，十二纵率3个独立师的行动方向最初是鞍山和海城。接到林彪等的电令后，因四平至清原的铁路已被我破坏，不及修复，十二纵司令员钟伟只好率十二纵取直径沿中长路南下，日夜兼程，经过三天三夜和一个上午，行程650华里，于25日抵达铁岭地区。
我军通过新民县巨流河大桥，向沈阳逼进
正准备经沈阳以东直插海城时，林彪等又电令钟伟：十二纵以一个师围歼铁岭之敌，主力即向巨流河前进，坚决堵截廖兵团回沈阳的退路。十二纵遂留下三十六师打铁岭，主力经铁岭和沈阳之间分两路向巨流河前进。
27日，十二纵三十六师解放铁岭。28日，钟伟又连接林彪电令：不管铁岭的五十三军是否消灭，迅速向浑河铁桥及沈阳以南急进，截断沈敌南逃的退路。
是日黄昏，钟伟率三十四师、三十五师分两路并进，直插沈南。当行进至沈阳北新城堡一带时，发现了从铁岭逃出的敌五十三军一一六师师直率两个团和东北守备第一纵队在铁甲车掩护下，沿铁路线附近向沈阳逃窜。
钟伟得知情况后作了分析：如果放过此敌，不仅会增强沈阳敌军的防守力量，而且还会促其下决心弃城南逃；如果能迅速歼灭此敌，则对拖住沈敌，或者直接攻取沈阳，都是有利的。
钟伟依据分析，当机立断，歼灭该敌，做到既积极执行林彪关于向沈南急进的指示，又顺路扫清残敌。
经过数小时激战，全歼该敌，俘虏敌少将守备司令彭定一以下4000余人。部队未及打扫战场，就直奔沈阳。
为提高行进速度，十二纵主力仍分做两路并行，一路上又歼灭了全胜堡和大兴屯之敌。经过铁岭、新城堡、全胜堡、大兴屯之战后，沈阳以北、以西之敌已被我军肃清。在肃清上述各点之敌后，十二纵主力绕过沈阳，于31日晨进抵沈阳以南的浑河岸边，并徒涉水深没腰、寒冷刺骨的浑河后，跑步进抵苏家屯以南地域。十二纵三十六师也抵浑河北岸。
此时，钟伟获悉，我军七纵、八纵同时东渡辽河，正兼程横截鞍山、辽阳、海城一线之敌；九纵和辽南独立二师已追向营口，准备攻歼营口之敌，堵住敌人从海上逃窜的出口。
自长春南下的各独立师也已先后进抵沈阳北郊和东郊。我军一纵、二纵正自新民猛扑沈阳。东北我军已从四面八方向沈阳合围。
在此种情况下，钟伟认为十二纵继续执行原命令南下已无实际意义，于是便命令部队停止南进，准备攻击沈阳，同时电报林彪，要求批准十二纵回师攻打沈阳。
1小时后，林彪复电同意。实际上，钟伟未等林彪批准，就下达了作战命令：三十六师沿浑河北岸向沈阳推进，并策应主力北渡浑河；南满独立一师、三师、四师三个独立师从沈阳东面向沈阳逼近；三十四师和三十五师沿苏家屯铁路向沈阳攻击前进，三十四师首先攻占沈南制高点莫子山和白堡塔，再向浑河发展，并以炮火压制浑河机场；三十五师首先攻占沈南最大的火车站——苏家屯，然后沿铁路向浑河铁桥发展，相机夺取浑河铁桥。
钟伟曾在三下江南时，敢于违抗林彪的命令打胜仗，并得到林彪的嘉奖。这次攻打沈阳，钟伟又表现了这种作风。钟伟在军事上表现出了与林彪进军东北初期类似的主动性，报告归报告，行动归行动，只要认定是正确的，相信会得到上级的支持。所不同的是，林彪当时的举动是撤退，而钟伟此时的举动是进攻。
林彪批准钟伟的要求后，钟伟率十二纵及3个独立师于31日下午开始向沈阳攻击前进，打响了攻克沈阳的第一枪。
我军从辽西北上的二纵、一纵接到林彪电令后，于28日向沈阳急进。二纵在前，一纵紧跟其后，沿途作战，29日解放新民。31日，二纵、一纵相继进抵沈阳西郊，与沈阳以南我军十二纵及3个独立师，以及沈阳以北由肖劲光指挥的由开原南下的5个独立师，形成对沈阳的包围，并相继展开战斗。
十二纵从苏家屯向沈阳发起攻击。苏家屯距沈阳30华里，是从南面进入沈阳的重要通道。沈南浑河沿岸由敌东北第二守备纵队担任警戒，敌二○七师从辽阳、抚顺撤回沈阳后，即在沈阳西南一线驻守布防。
该师是蒋经国亲自组建起来的一支所谓党化了的部队，成员多系学生出身，受国民党的反动教育较深，战斗力较强。
十二纵三十五师前卫一○四团进至苏家屯西之格家屯时，首先就与苏家屯敌派出之警戒部队打响，从俘虏口中得知，苏家屯驻有敌二○七师暂编十四团团部和两个营。
我军十二纵三十五师一○四团和一○五团各展开一个营，从东西两面包围敌人，并派出一部兵力炸断苏家屯至高楼子铁路，准备打由沈阳来援之敌。经过近5个小时的激战，全歼守敌700余人，缴获轻重机枪近40挺等武器。
我步兵迅速扫清沈阳外围，战车部队急速向市区开进
此后，我三十五师调整部署，以一○五团为前卫，继续沿铁路向北搜索前进。当进至下河湾、三间房一线时，我军遇到敌军的顽强阻击，伤亡较大。
从俘虏口中得知，此处守敌为二○七师二旅四团，配有120重迫炮3门，战防炮5门，为沈阳以南之主要防御地带。这里碉堡三五成群，每百米筑有永久性工事一座，村头、巷口重要地段设有暗堡，阵地之间交通壕贯通，还有铁丝网等副防御设施。主阵地前地形开阔，不便于接近攻击。更让我军三十五师难以对付的是守敌的“行动碉堡”，他们打一打，换个地方，既不易接近，又不易被炮火击中。
“活动碉堡”是由3厘米厚的钢板构成的乌龟壳，里面配备了两挺轻机枪和一个班的兵力，内壁还装有4个轮子，依靠人力可以左右移动，就像一部没有发动机的装甲车。所以，我三十五师一○五团多次攻击，均未奏效。
正当十二纵司令员钟伟进退两难之际，我军主力二纵五师一个团赶到了苏家屯。
钟伟遂安排三十五师一○三团协助五师十三团攻歼该敌。11月1日凌晨4时，钟伟集中12个山野炮兵连、6个迫击炮连和所有六○炮，向敌军火力点连续炮击，攻击部队奋勇拼杀，终于歼灭敌二○七师二旅四团，敲开了沈阳的南大门。
我军一纵在司令员李天佑指挥下，于10月31日深夜，向国民党主要防区——铁西区发起攻击。
我军二纵在司令员刘震指挥下，用5个团的兵力齐头并进，从杨士屯、张士屯、中红旗台一线展开攻击。
正当我军一纵、二纵、十二纵及各独立师向沈阳发起攻击时，林彪于31日下达了总攻沈阳的命令。林彪命令：一纵、二纵为主攻，由二纵司令员刘震统一指挥，由西部与西北部向沈阳市区突破；十二纵由城南突破；肖劲光兵团所属各独立师由东部和北部突破。
一纵司令员接到命令后，立即打电话给刘震：老刘，我们部队到齐了，总部命令由你统一指挥。刘震说：现在战局的发展不需要统一部署了，你们从皇姑屯进城，赶紧肃清残敌抓俘虏吧！
轻取沈阳城
11月1日拂晓，我军向沈阳发起总攻！
一纵进攻的大炮一响，就打上了守敌主力二○七师一部。敌二○七师豁命死守，重炮还击，坦克拦截。李天佑见主攻方向受阻，竟把纵队指挥所设在了向铁西区方向进攻的九团团部，冒着枪林弹雨亲临一线指挥部队猛打猛冲，终于冲垮了守敌的第一道防线。上午10时，一纵向沈阳城内进击。
二纵在拂晓前，顺利地突破了守敌的第一道防线，从铁西区由西北向东南纵深进击。
当一纵、二纵从铁西区突破后，十二纵也从城南杀开了一条血路，逼进城内。
市区的国民党军望风而逃，到处是成帮结队的溃兵，或打着白旗，或脖子上缠着红布带，主动打听解放军的位置，要求投降。一些军官则开着吉普车满城乱转，找解放军去他们的兵营受降。
第十二纵队一个班分为3个战斗小组，分别爬上3辆吉普车，闯到3个兵营受降。每个兵营兵力少则有二三百人，多则七八百人。一见吉普车载着解放军，一齐高呼：
“解放军来人了，快出来缴枪。”
几百人蜂拥而上，将吉普车团团围住，纷纷问：
“枪缴到哪儿？”
吉普车上的战士随便朝东一指，很威风地说：
我军占领沈阳车站
“枪堆到那里，码整齐！”
俘虏纷纷往东拥，将枪码成了一座小山垛。解放军战士又往西一指：
“人都到那边集合！”
俘虏缴完枪，纷纷跑到西边集合。排好队形后，几百双眼睛齐刷刷盯着解放军，等待发落。三四个解放军战士也不知下文该怎么做了，扎成一堆小声商量起来。最后决定派一名战士带着那辆吉普车去找上级请示。偌大一个沈阳市，战士不知上级在哪条街，指挥司机一时东一时西，逛了一整天街，兵营里的俘虏早饿得咕咕叫了。有的怯生生地嚷道：
“共军大哥，有吃的吗？”
“不是派人联系去了吗？”解放军战士说，“联系上了饭就来啦！”
左等右等那个战士还没来，急得两三个战士脑门儿直冒汗。“人是铁，饭是钢，一顿不吃饿得慌。”时间长了，这帮俘虏难说不生事。
最后，冲进一群解放军，高呼：“缴枪不杀！”
“别开枪啦，我们早就缴枪啦！”俘虏们吓得连忙乱喊。
第一纵队有一名战士，只身冲进市中心的“剿总”战车团大院。战车上的国民党兵见状高呼：
“解放军来了！”
“不许动！”解放军战士端着枪吼道。
“我们早就不动了，武器车辆完好无损。”有的国民党士兵说。
“我们没放过一炮，不信你来验炮口。”
解放军战士仔细一看，汽车、装甲车、坦克整整齐齐地排着，驾驶员笔挺地站在一旁，等待接收。
第一纵队第三师第八团团长宋文洪带着3名参谋长开着吉普车，在五义路见一个大胖子挥着白旗，站在公路中央，拦住去路。
吉普车停下来，大胖子点头哈腰地说：
“我是高射炮团的副团长，团长缺编，我是头儿。总算把贵军盼来了，快去我们团受降吧。”
宋文洪载着大胖子开进一所大院。大胖子先将“共军长官”们引进办公室，摆上酒菜，大献殷勤。宋文洪说：“先办完投降手续再说。”
“好的，好的，”大胖子点头哈腰，“请跟我来。”
大胖子打开一楼一个大房间，里面堆满了美式卡宾枪。又打开二楼一个大房间，里面坐着400多名赤手空拳的士兵。
第一纵队第三师第八团政治处主任张镇铭正在大街上追赶队伍，迎面跑来一名战士，说：“主任，快来，有一个营的敌人要投降。”