其他两路我军进展同样顺利。中路军于19日解放了新兴，20日在新兴东南地区歼敌63军一部，俘敌1000余人，同日，左路军进抵鹤山县。20日晚，我军用报话机截听到敌21兵团司令官刘安琪的通话，得知该部敌军因道路狭窄，行走缓慢，目前还拥挤在开平、恩平地区，正在向阳江运动中。这样，逃敌与我中路、左路部队已趋于平行态势。尽管距离不算太远，但要构成合围，全歼该敌，我军必须再提高行军速度，超前拦阻敌人。于是，陈赓、李成芳当即命令各路军排除一切困难，务必尽力追上敌人。
21日，陈赓又严令进到新兴以南天堂圩、湾边圩地区的右路军，应不顾一切地勇猛直追，直出阳春、阳江，对逃敌形成包围，协同中路、左路军围歼逃敌。当晚，中路军、左路军分别进至恩平东北的圣堂圩和开平，均已接触敌后尾部队。据我军记者当天所见：“残匪经我昼夜穷追，溃不成军。据俘虏供称：匪军主官大多已先行溜走，军官控制不住士兵，部属找不到主官。而残匪各部之间，亦有争相夺路、吵骂殴打以至相互开枪者。恩平至阳江公路上逃匪抛弃的大车很多，沿途丢弃的军用辎重衣被财物随处可见。成群结队的散兵往屋角里、树丛里钻。从腰古到阳春的公路沿线，每一村庄周围都有破烂不堪的军装，撕得一片片的文件信函，崭新的美造子弹。”
22日，根据各路军报告的情况，陈赓再次命令各部队，务必将逃敌聚歼于阳江地区。严令右路军于22日进占阳春后，要不停顿地连续猛追，取捷径直出程村圩，切断阳江到电白的公路，实施超前拦阻，坚决堵击西逃之敌，并强调指出这一步对全歼逃敌至关重要。命令中、左路军迅猛前进，协同右路军围歼逃敌。还规定各师与各团之间的电台应加强联系，兵团与各师团可以直接通过电台用暗语对话联系。事实证明，陈赓的这一部署是非常高明的。向守志同志后来评价说：兵团首长的这道命令非常及时，“因为追击途中，要提高速度，尽快缩短与逃跑之敌距离，各级首长必须积极主动，充分利用一切手段，尽快查明敌人并通报给部队，调整部署，抢占要点，断敌退路，才能达到全歼敌人的目的”。
遵照陈赓的命令，各路追击部队发扬敢于以少胜多和顽强机智的独立作战精神，不为小股敌人所迷惑，紧紧抓住敌主力穷追不舍。至22日晚，中路军、左路军先头部队分别在恩平、圣堂圩、新昌地区，咬住了敌人后尾，歼灭第39军、第50军各一部。右路军则以日行75公里的速度强行军向敌右翼迂回，当日解放阳春后，立即乘船顺漠阳江向阳江急进。
23日晚，右路军乘船前进的第120、125两团进至阳江西北30里处的双捷圩，从俘虏口中得知敌21兵团等部已逃至阳江、白沙圩地区，次日准备沿阳江到电白的公路西逃。事不宜迟！两团指战员立即弃船上岸，兵分两路，沿白沙圩、程村圩公路前进。拂晓前，125团进至白沙圩以西约20里处，该团3营正准备占领公路边的50高地时，首先与敌遭遇，我先头8连先敌占领了50高地，与敌展开激烈战斗。敌人连续向我军进攻，均被3营打退。团首长见敌人一片混乱，下令1、2营和加强给该团的第119团3营从3营两侧加入战斗。该团向白沙圩方向推进了七八里后，在新碑、新村、大茶山、乐竹园、佛子岗一线公路两侧，占领阵地，组织防御。
第120团也于拂晓前进至程村圩西北之瓦窑头，恰好与敌后方医院的6辆汽车相遇，当即为该团2营全部俘获，随即又在程村圩附近俘敌600余人。24日中午，120团两个主力营奉命向东南方向的旱禾庙进攻，控制与公路平行的东西大路，阻敌从大路西逃。该团在向旱禾庙进击中，在龙方岭和大岭，与西逃之敌39军残部连续遭遇，歼敌1000余名，黄昏前控制了旱禾庙。至此，右路军已将敌向雷州半岛逃跑的两条主要道路全部切断，完成了陈赓司令员22日交给的任务。与此同时，中路军进抵合山圩，左路军进抵那扶圩西南，第38师已进至阳春以北。我军就像一把把张开口的大钳子，向阳江地区的国民党军直扑过去。
令人难以置信的是，敌第21兵团司令官刘安琪对我军的围歼计划竟浑然不觉，仍然以为包围他们的是些“游击队”而已。因此，他一面要求余汉谋派军舰到海陵岛，按应他们从海上撤退，一而命令第50军首先向阳江以西方向突围，开辟西逃道路。从24日拂晓起，第50军集中了3个师，倾其全力向我125团的阻击阵地发动了一次又一次的进攻。在占绝对优势的敌人面前，125团指战员毫不畏惧，英勇抗击，一天之内毙敌数百，俘敌700多人，牢牢地坚守住了阵地。黄昏后，李成芳军长通今嘉奖第125团：“你们今日打得很好。望动员全体指战员，再接再厉，为全歼刘安琪兵团而努力，以尽全功。”
直到这时，刘安琪才发觉已被陈赓指挥的大军团团围住，顿时慌成一团。24日午夜，敌人开始焚毁辎重车辆，丢弃各种物资，准备向白沙圩以南的廉村、平冈圩逃窜。他们哪里知道，这时，我中路军已经进占阳江，左路军占领了海边的北津港，第38师进至阳春以南，一举封闭了敌人南逃或西撤的所有通道。
得知我军的包围圈业已合拢，陈赓等人于24日晚再次调整了围歼敌人的部署：以第41、第43、第44师及第40师第118团为东集团，从东南、东北方向进攻；以第40、第42师为西集团，从西及西北方向进攻，两集团在同一时间实施向心合击。同时要求各部大力开展政治攻势，瓦解敌军。19时，陈赓、郭天民向军委、叶剑英、方方、林彪、邓子恢报告：“自占领广州后，我四兵团经过十昼夜的急行军，忍受最大的疲劳与饥饿（无粮食），终于将由穗西南退出之敌赶上，我四十师已超过敌先头（阳江以西）。现敌五十军一○七师、二七○师，六十二军之六七师、一五一师，三十九军之一四七师，七十军两个团，二十三军军部及两个师直，三十二军一部均被我阻击于恩平、阳江海滨地区。今晚各路共两个师均可到齐，形成合围，明日开始聚歼。”
10月25日上午，敌人集中兵力由白沙圩向西突围，两阳追歼战到了最后的时刻。国民党军逃命心切，向我军西集团坚守的阵地一连发动了八次进攻，但均被我军击溃。下午，国民党军眼看向西突围无望，便转头向南，企图在九羌埠乘船逃跑。我东、西集团迅速出击，一面攻取海岸要点，一面以强大火力封锁九羌埠港口，击沉敌船数十艘，国民党军被击毙和溺死者约万人，只有刘安琪率少数人乘军舰逃走。
入夜，我军后续部队源源赶到，将所有敌人合围于平冈圩以北直径不到7．5公里的狭长地区内。在极度的惊恐和绝望中，被围的国民党军度过了难熬的一夜，第50军山炮营副官张俊贤被俘后供称：“二十五日军部退到平冈圩，午后解放军的炮火逼近了，兵团司令官刘安琪看事不好，带了一小部分亲信仓皇乘船逃跑啦！晚上七八点钟，军长胡家骥也悄悄地溜掉。队伍没人管，混乱成一团糟，师和团的电话、电报都联络不上，部队拥到稻田里都不走啦。
乱指挥开了，有的说到九羌去，想从那里坐船再逃，哪知解放军早把九羌控制了。跑吧，没有船，打吧，没人打，大家都拿不定主意，只好等着当俘虏吧！”
10月26日凌晨，我军向敌人发起总攻。十多支突击队交互插入平冈圩敌人的心脏地带，将其割裂成无数的小块，残敌好像热锅上的蚂蚁，到处奔跑呼喊，混乱不堪，成千成百地被我军活捉。
战至中午12时，被围之敌全部就歼。陈赓、郭天民当即兴奋地电告军委、林彪、邓子恢、叶剑英、方方：“我十四军全部，十五军之四四师、四三师，十三军之三八师，将由广州南逃窜之敌主力截击于阳江地区，经连日激战，已将该敌歼灭于阳江西南平风圩、白沙圩地区，战斗已大体结束，现正全力搜捕俘虏，打扫战场中，战果中报”。
在合围地区的外线，第15、第13军和第14军各一部，对溃逃之敌进行了追击。27日，第13军第39师占领云浮，29日续占罗定，并追歼西逃敌之23军213师637团全部，俘千余人。两阳追歼战至此胜利结束。
两阳追歼战，是人民解放军追歼作战史上的一个光辉范例。
当时，4兵团各军从江西南部出发，已经连续进行了半个月的作战，强行军1000多公里，部队相当疲劳，按常规军事理论来讲，这样的部队不可能再担负重大的作战任务。但是当传达了毛主席的乘胜直追的指示以后，全体指战员又以顽强的毅力，继续以一天150华里以上的行程，进行了5天的大追击，最终在广东南海边上的阳江、阳春地区追上了逃敌，这不能不说是一个惊人的奇迹。
四野司令部战后总结就此写道：“广东敌人在我战役未发起前，即已准备逃跑，故在战役一开始各处之敌均闻风而逃，使我奔袭部队到处扑空，但在我跟踪追击下，特别是在广州敌人西逃后我连续十余昼夜之追击，坚持追下去，如先头一日夜即追一百六十里，终于在海边追上了逃敌。由此经验证明，对追击逃跑之敌，只要能正确了解与掌握敌人情况，再接再厉跟踪追击，必然能胜利完成追歼逃敌任务。此次能追歼逃敌，我四兵团追击部队的忍劳忍饥连续的追击，是这次胜利的决定关键！”
时隔40年后，已是南京军区司令员的向守志上将在《忆两阳战役》一文中谈到：“综观追击战的情况表明，部队要高速度地猛追，迅速全歼逃敌，必须不间断地进行政治动员和加强行军组织，使部队保持高昂的情绪和树立坚忍不拔的顽强意志，不怕疲劳，连续战斗；同时还要想办法尽可能搜集和利用交通工具，这样既可以争取时间，及早追上逃敌，又可以使部队得到短暂的休息，以逸待劳，保护部队的战斗力。这条经验，对于指导我们夺取未来反侵略战争的胜利，有很大意义。”
两阳追歼战我军共歼灭国民党军4万余人，其中生俘3万余人，消灭了余汉谋集团主力。10月27日林彪、邓子恢向第4兵团全体指战员发出贺电“庆祝你们在两阳全部歼灭由广州向西南逃窜之敌主力的伟大胜利，这一胜利对于解放琼崖和解放广西均有重大意义，对于你们坚决执行毛主席指示的精神，连续十昼夜穷追猛打精神，特予表扬”，至11月4日，第4兵团第13军乘胜追击，又连续解放信宜，茂名（今高州）、化州，廉江等县，封闭了白崇禧集团经雷州半岛向海南岛撤退的道路。
两阳追歼战的胜利为广东战役画上一个圆满的句号，广东战役从10月2日开始到11月4日结束，历时34天，解放了除钦州、合浦（今属广西）地区及港江以外的广东大陆。我军共歼灭国民党军5，8052万名，其中毙伤（包括附海溺死者在内）1，1677万名，俘虏3，5655万名，投诚者9992名，起义者728名。受降及俘虏敌将级军官17名，缴获各种炮328门，重机枪318挺，轻机枪1812挺，其他各式枪支20000余支，各种子弹10多万发，汽车142辆骡马247匹，以及大量军用物资，解放城市39座。在广东战役中，我军伤亡1700余人。
广东战役的胜利，是在广东人民的大力支援下取得的。在华南分局的直接领导下粤桂湘地区、粤赣湘边区、粤中地区的人民群众踊跃支前，出动大量民工随军作战，供应了充足的粮草、菜物等，为保障战役的进行作出了巨大的贡献。大军所到之处，受到人民群众热情的欢迎。两阳歼击战中，我军记者记下了这样一个感人的故事：“十月二十日某部追歼南逃的刘安琪匪军到了鹤山县城，已离匪军后尾不过百十里，当夜继续向前进，事先听说要过三路水，天阴漆黑又刮着大风，大家心里都发愁：‘过河不晓得要耽误多少路？’但部队走到城南的谷禾镇，看见满街灯火，山村还有一排路灯摆有半里路，凡是下城、转弯的地方都有煤油灯。
原来的大桥被破坏，旁边有一条弯曲小路通过一人深的草地，深一步浅一步，如果没有这些灯，不知要摔多少跤。走到河边，见有个五十来岁的老太太，两手捧着个香油灯，她一边用手挡着风一边就地和战士们说着话，她的话语感动了所有的战士。以后部队到仓华里又遇到一条河，在那难走的窄小的桥头。又有一个青年人提着灯，不顾初冬的水寒站在河水里照亮了小桥。战士们个个感动地说：就是腿走了肿了，脚走崩了，也要把敌人追上！有的说：我一辈子也忘不了老妈妈，忘不了水里打着颤抖的掌灯人。小通讯员易和平惊奇地告诉指导员：“我在国民党军队里走路也不少。可是没有见过一回这样的事，这是第一回，我现在可彻底明白了解放军和人民的关系啦！”
广东战役是中南解放战争史上极其重要的篇章，正如陈赓司令员指出的那样：“广东作战，以勇猛的进击、追击开始，以大围歼告终，是我们协同兄弟部队执行毛主席大迂回、大包围、大歼灭作战计划的第一个胜利。在作战中，指战员接受了毛主席乘胜追击指示的鼓舞，因而能够克服一切困难，顽强地进行了连续二十六天的作战，终于歼敌余汉谋集团的主力。这个胜利，不仅摧毁了国民党匪帮残酷压榨华南人民借以苟延残喘的海滨巢穴，关死了美帝国主义从海上援助国民党残匪的一条通路，歼灭了余汉谋集团主力，而且完成了对白崇禧集团东南面的包围，对于解放海南岛和解放广西都有重大意义。”