1948年12月11日，我东北野战军第3纵队第7师奉命秘密开进至河北省香河地区，配合兄弟部队切断了北平与天津之敌的联系，顺利地完成了分割敌人的任务。紧接着，第7师迅速进至北平东南地区，楔人南苑，并形成了对南苑机场的包围。南苑机场在当时是敌人从空中进行补给和联络的一条重要渠道，敌机正频繁进行着空运。第3纵队的野炮团也迅速赶到了南苑机场附近，并向起飞降落的飞机开炮，打得敌机不敢轻易起落。17日黄昏，第7师在炮火的配合下，向南苑机场守敌发起了进攻，全体指战员发扬了近战、夜战的光荣传统，仅几个小时就攻占了南苑机场，缴获各种飞机25架以及大量的军用物资，切断了北平敌人重要的空中补给联络线，使北平守敌大为震惊。
12月19日，敌第56师以2个团的兵力，在大炮、坦克的掩护下，对被我军攻占的南苑机场的部队进行了反扑，企图夺回机场。我第7师指战员早有准备，沉着应战，伺机歼敌。下午1时，敌向我军前沿和纵深连续炮击。随后，公路上出现了敌人的坦克，后面跟随着一群缩头缩脑的步兵。在坦克距我军阵地三四百米时，我军第354团炮2连副连长李燕华指挥向敌开火，炮弹碰在敌坦克上直冒火星，由于距离较远，坦克装甲又厚，未能阻止敌人前进。敌人发觉我炮兵阵地后，炮弹接连在炮2连阵地爆炸，2连背后的机场正面围墙被炮弹击穿，一片片地倒塌下来。当敌坦克前进到距我军阵地百余米时，2营教导员张太云亲自组织大炮、火箭筒、重机枪一齐猛烈射击，炮火纷纷飞在坦克周围，跟随在坦克后面的敌人步兵一个个吓得屁滚尿流，纷纷离开坦克，躲到公路两旁地里。这时，我大炮猛烈开火，当场打得坦克中弹起火。敌人不甘心失败，像输红了眼的赌徒，继续组织反扑。我军第354团指战员越战越猛，连续打退敌人一次又一次的猖狂进攻，始终坚守住南苑机场阵地。
我军攻占南苑机场后，北平被包围得更紧了，惊慌失措的敌人不得不在北平城内修建简易机场。我第7师发现这个情况后及时向纵队首长报告，纵队首长指示，对敌机场炮击时，一定要注意保护北平古城的历史古迹。根据这一精神，我炮兵经过详细侦察和周密计算，把每发炮弹都打到了敌人的机场上。事后，北平的群众说：“解放军的炮兵真神，炮弹都打在了敌人的机场上。”
为了完成对北平之敌的包围，东北野战军总部命第5纵队和第11纵队全力切断宛平敌人退路，防止宛平之敌突围和北平之敌出援。
1948年12月13日下午，我第11纵队第31师奉命从南口一线出发，逼近昌平，然后沿着西山小路轻装急进。黄昏时分，部队进入妙峰山地区。我前峭分队同1个连的敌人接触，我军当即向敌发起猛烈攻击，迅速占领制高点，集中火力打得敌人丢盔弃甲，狼狈逃窜。夜幕降临，第31师顺利通过山谷，继续向南疾进。
严冬的夜晚，北风呼啸，寒气逼人。尽管指战员们的手脚冻僵、冻裂了，但仍然飞速奔驰在崎岖的山路上，过了门头沟，东转石景山。前进中，纵队命第31师后卫第424团和师直属队就地留下待命，准备配合第143团围歼石景山发电厂守敌。更深夜静，冷冷的月光洒遍大地。我军成一路行军纵队急促地行进在卢沟桥西北地区的小路上，四野静悄悄，只听到刷刷刷的脚步声。突然，左翼不远处的大道上，一支番号不明的队伍正与我军平行前进。月光下，这支队伍稀稀落落，散不成军；人人弯腰曲背，疲惫不堪。还不时听到一两声粗俗下流的骂娘声。毫无疑问，这是一股往北平溃退的敌人。“出其不意，攻其不备”，我军指战员奋不顾身，勇猛冲杀。一瞬间，敌人像被打散了的狼群，借着夜幕遮掩四处逃奔，跑不动的则乖乖当了俘虏。短短一战，俘敌100余人，缴获武器一批。
14日凌晨，部队进抵卢沟桥附近隐蔽宿营，天黑后，部队迅速经卢沟桥向黄土坡、黄村一线开进。又是一个寒冷的月夜。部队借着冷冷的月光飞奔在寂静的原野上。当部队前进到黄土坡以东地区时，又同连夜往北平撤退的敌保安旅一部遭遇。我前卫分队沉着果断，先发制人，奋起冲杀。敌人遭到突如其来的猛击，惊慌失措，乱作一团，纷纷扔下枪支弹药，争相逃命，溃不成军。
随后，我第31师以神速动作直奔黄村，当前卫团进入村庄时，当地老乡也分不清他们是什么队伍，只是一个劲地央告说，2个小时以前，村子里已经住进了一批“老总”，这儿再也不能驻扎队伍了。还说这些“老总”进村以后又打又骂，把老乡家的老老少少赶进小屋，现在正在屋里睡大觉……老乡们央求他们别去惹麻烦了。根据群众的反映，师长欧致富意识到：又同敌人遭遇上了。真是冤家路窄！不立即收拾这伙送上门来的残害老百姓的家伙，更待何时，于是，他立即命令部队包围村庄，逐家逐屋地搜捕，决不让一个敌人漏网。部队接到命令以后，以迅雷不及掩耳之势，把整个村庄严严实实地围了起来。愚蠢的敌人，满以为在这几十万重兵防守的北平城郊，可以毫无顾忌地放心睡大觉了，却万万没有料到，正当他们鼾声如雷的时候，已经陷入了插翅难飞的罗网。在严密封锁村庄、路口以后，各分队干部奋勇当先，带领战士们兵分多路同时包围了村子里的每一间房屋，堵住了每一扇门窗。战士们推开各个房门一看，只见满屋的敌人横七竖八，沉睡如泥，武器装备杂乱地放在一边，敌人毫无戒备，正在做黄粱梦呢。当他们在一片“缴枪不杀”的吼声中惊醒时，一支支枪口已经对准了他们的胸膛。300余名官兵，一个个像丧家之犬，垂头丧气地举手投降，他们携带的6门迫击炮、300余支枪和一大批弹药成了我军的战利品。
15日清晨，我纵队通知第31师立即返回石景山待命。当天下午，第31师第425团、第426团赶到预定地点。
与此同时，第32师侦察部队消灭了卢沟桥敌人1个连，并占领该地。此前14日下午，第33师直逼北平西郊，占领西郊机场及万寿山、青龙桥，而后在西直门附近击退敌人坦克的反扑，突进敌人第二监狱，并攻占五塔寺、老虎庵和花园等据点。清华大学和燕京大学（即今北京大学）也得到了解放，两校师生对我军表示热烈欢迎，城里各校师生自此便把这里称为解放区，常有老师、同学在我地下党的引导—厂来这里进行联络。15日，我第11纵队部署于海淀、门头沟、西黄村、南北辛庄、古城、田村一线，形成了对北平西北部的弧形包围。
1948年12月15日下午，东北野战军第11纵队了解到在北平外围重要据点石景山有一股敌人，决定以第32师第95、第96团附山炮8门攻歼之。石景山位于北平正西20余公里处，山地不高，在山的东西两侧有并立的炼钢厂和发电厂。发电厂是北平城内水电供应之源，关系着200余万市民的生活保障。北平守敌也深知此处的重要，因而加强了守备。我军及早拿下石景山，可防敌破坏，并保障城区人民的水电供应，还可给敌增加压力，促使守敌早日接受和谈条件。
石景山原来只有400余名伪警察，后来敌又增派了1个步兵团，即第101军第273师第817团。
工事原来只有十几处单个碉堡，后又加筑了很多碉堡群，敌第817团以2个营驻守石景山炼钢厂和发电厂，其余分布在摸式口、老虎山一带，企图凭借工事顽抗。
据此情况，我军作了充分准备，于15日17时对石景山发起进攻。在炮火支援下，我第95团突击队迅速攻占摸式口及其附近的碉堡群，并向老虎山、石景山攻击前进，一举包围了老虎山和石景山北部。第96团也同时包围了石景山的东南面。至此，对敌完成了包围。16日7时许，第32师继续向敌发起攻击，经过5小时激战，第95团攻克老虎山、发电厂及其附近的碉堡群，第96团逼近炼钢厂，将敌压缩在该厂一所钢筋水泥的楼房里，经过激战，敌人伤亡惨重。当时我军如果实施爆破，可一举攻占该楼，但由于第96团所带炸药不够，师属山炮之炮弹也已打光，不得不停止攻击。经重新准备，预定于翌日展开进攻。敌人慑于被歼，于16日夜乘我军部署未就之际，偷渡永定河向西南逃窜。我军发觉后，即展开猛追，至17日3时许，俘敌200余人，敌落水溺毙220余人，余敌被兄弟纵队堵歼。战斗结束，第11纵队歼敌1679人，缴获轻重机枪28挺、长短枪764支、炮6门、弹药和装备器材1部。我军占领石景山。
北平是个古都，城内外的古迹文物比比皆是，第11纵队指战员恪守中央军委和东北总指挥部关于保护学校、文化古迹、工厂仓库和外侨等各项政策和纪律，做到秋毫无犯，并切实保护好。这时，石景山发电厂已停止向城区送电，一到夜间，北平城内一片漆黑，白天电车不能开动，自来水断流。石景山发电厂和炼钢厂的各种设备由于工人们在厂地下党组织带领下展开护厂斗争，因而未遭破坏。第11纵队领导认为，当时的任务虽然是包围北平之敌，准备攻城，但也要尽可能照顾城市居民的日常生活。经向兵团请示，决定尽快恢复向市区供电。此举政治影响很大，对和平解放北平起到了很大的推动作用。12月21日，中央军委表扬第11纵队第32师攻占石景山工厂区纪律良好，保护工厂不受破坏，各种物资原封不动。
张家口以北是东、西太平山，两山中间夹着一条宽约500米的河滩，出大镜门向北延伸到西甸子、朝天洼，约有10公里长。时值寒冬，河滩中间是冰封的河道，河床左侧有一条旧公路，向北一直通往张北，这条公路是敌军逃跑的必经之路。
张家口守军5万余人沿着河滩、公路，全力向西甸子方向突围。在炮火的掩护下，以步兵、骑兵轮番攻击。
在遭到3旅堵击后，敌人狗急跳墙，孤注一掷，动用了2个师的兵力向第3旅的阵地发起冲锋。攻击的敌人，由几面国民党旗引路，在挥舞着大刀的督战队的驱赶下，密密麻麻地扑向3旅阵地。急于夺路逃命的敌人一次又一次地冲锋，拼死要杀开一条血路，敌人甚至一度夺取了西甸子村；但3旅马上又组织兵力夺了回来，硬是以一旅之众，顶住了几倍敌人的进攻，一直坚持到其他部队赶到。
追击部队得知敌人要逃，遂将一切置之度外，拔脚便追。开始各部队还按原来部署进行追击，等到追过张家口城北大镜门后，天已黑了。这时只好听到哪里有枪声，就往哪里追，看到哪里有火光，就往哪里追。各部队的建制全部打乱，大家只有一个目标，那就是追到前面就是胜利。
东北野战军4纵，是从怀来经4昼夜急行军刚刚赶到张家口的。他们还没来得及休整，便又投入追击。他们由白天追到夜晚，又追到午夜过后，从南面在陶赖庙小山口将孙兰峰的部队拦腰截断。先头排反穿棉衣，从混乱的人群中挤出来，冲上了陶赖庙西南的小山上，架起机枪，就向正在逃命的敌人猛扫过去。突如其来的袭击，吓得敌人慌忙退到对面的大山上。
待敌人明白眼前的处境后，便决心夺回山口，杀出一条活路。敌人在105军军长袁庆荣的指挥下，每次以2个营以上的兵力发起冲锋。从午夜打到黎明，解放军一个排连续战斗了7个小时，打退了敌人11次冲锋。阵地上的雪，早给敌人的炮火轰击得融化了，大地翻过来，由黄色变成了黑色。
到24日拂晓，数万逃敌，被解放军压缩到大镜门外至朝天洼、西甸子之间10公里长、不到1公里宽的狭窄山沟里。步兵、汽车、骑兵、火炮、各种物资把通道填得满满的，煮成了一锅粥，乱成一团麻。随着天色明亮起来，敌人意识到末日就要来临，便争相逃命。骑兵撞倒了步兵，汽车冲翻了大车，大车翻进了人群，在两侧高地泼下来的弹雨中乱成一片。
孙兰峰见5万多人的部队竟成了这等模样，便下了最后一道命令：“各自逃命，逃出多少算多少。”
不等说完，自己便率先逃命走了。其他各级指挥官也都趁天还没大亮纷纷溜之大吉。105军军长袁庆荣率军直属队逃到张家口东面一个小山上，往下一看，是个悬崖，在走投无路的情况下，做了解放军的俘虏。只有孙兰峰的运气好一些，带着几个随身卫士，仗着地形熟悉，绕道西去，逃得活命。
张家口一战到下午3时结束。解放军除了解放张家口外，还悉数歼灭了孙兰峰第11兵团部、第105军军部、210师、251师、259师、310师、104军的258师、整编骑兵第5、第11旅、保安第4、第5团，总共5．4万余人。敌军长袁庆荣、副军长杨维垣及大部分师旅长被俘，410门火炮成了解放军的战利品，而解放军仅伤亡900余人。
新保安、张家口之敌被迅速歼灭，傅作义在华北的嫡系部队主力丧失殆尽。平绥线全部被解放军控制。
12月26日《人民日报》发表社论，庆祝张家口解放。
社论指出，1946年10月，当人民解放军从张家口撤退的时候，曾郑重宣布：“我们是为了集中优势兵力去消灭敌人的有生力量，越消灭他的有生力量快，就越回来的快，我们一定要回来跟张家口的人民团聚，现在是实现了自己的诺言了。”
社论强调，张家口的收复，傅作义嫡系部队的被歼，“这仅仅是平津战役的开始，全部彻底干净消灭蒋傅匪军的战争正在进行着，平津蒋傅匪军如果不投降，就只有等着全部被消灭”。
1948年12月30日，中国共产党中央委员会给华北前线发去了“大捷电”，全文如下：
”****、罗荣桓、聂荣臻、薄一波诸同志及东北人民解放军、华北人民解放军全体同志们：
“我强大的东北人民解放军在占领沈阳完成解放东北全境的伟大任务以后，迅即向华北前进，与华北人民解放军会合在一起，以出敌不意的手段，逐一分割和包围傅作义系统全部敌军，并在短期间内歼灭了敌正规军14个整师，解放了山海关、秦皇岛、滦县、唐山、芦台、军粮城、古北口、密云、怀柔、顺义、通县、张家口、张北、万全、怀安、宣化、涿鹿、新保安、怀来、南口、昌平、门头沟、南苑、丰台、宛平、长辛店、良乡、房山、涿县、大兴、廊房、武靖、安次、静海等各城、重镇及广大乡村，使北平、天津、塘沽三处的敌军陷入我军的重围之中，如不投降，即将全部被我歼灭。凡此伟大战绩，深堪庆贺。希望你们继续努力，为全歼匪军解放平津而战！”
三、断敌退路东野奉命打天津
平绥全线的解放，使北平之敌西逃的希望化作泡影，但却增大了敌人从海上南逃的可能。为此，中央军委电令东北野战军，要求他们务必迅速攻克塘沽、天津，切断敌人东逃之路，把北平变成一个四面无援的孤岛。
平津前线总部，那张几乎占去了整面墙的地图上，两只鲜红的箭头拖着扇形的尾巴指向塘沽、天津。