实施这一作战方针，最关键的是对敌实行全体包围。这需要付出十分艰苦的代价。长途奔袭，行军十分艰难，特别是南线作战我军，要翻越川鄂黔边界的高山峡谷，不仅行走十分困难，而且给养也十分困难，部队还要随时面临与敌遭遇时进行激烈作战。此外，假如我军作战意图被蒋介石发现，他只要派出一部分部队凭险阻击，我军就会进退失据，有全军覆没的危险。但是，毛泽东知道，此棋虽险，但如果成功，可使蒋介石的西面防线不战自溃，出奇制胜，是一步妙棋。

在开国之际毛泽东对此举进行了最后思虑，毅然拍板：实施西南战役作战方案。具体作战方案是：预先秘密集结二野第五兵团、第三兵团，由四野一部配合，以快速的动作，一举突破敌湘黔防线。1949年11月1日，在司令员刘伯承、政治委员邓小平的指挥下，第二野战军各部开始向川黔进军，各攻击集团在北起巴东、南至天柱约500公里的地段上，多路挺进，拦腰斩断了敌人西南防线。第二野战军的这一行动，完全出敌意料之外，打乱了其西南的整个防御部署。突破敌防线后，第二野战军各部勇猛急进，第五兵团及第三兵团所属的第十军于10日进入贵州境内，15日解放了贵阳、思南。与此同时，二野第三兵团主力与第四野战军一部，突破宋希濂集团的防线后，于19日将西逃之敌第十四兵团围歼于咸丰东北地区，打破了白崇禧西撤云、贵的企图。此时，胡宗南集团仓惶南撤。第二野战军指示各部队：迅速切断胡宗南及四川境内诸敌之退路，是当前作战的关键。同时，以二野刘伯承和邓小平的名义，向川、黔、康、滇四省的国民党军政人员提出忠告，号召他们停止抵抗，投向光明，立功赎罪。24日，二野第三兵团主力和第四野战军所属的第四十七军，进入南川并与敌开战。战至28日，将宋希濂集团主力和罗广文兵团大部歼灭于南川以北山区，并乘胜夺取了重庆外围据点。29日，蒋介石及其政府从重庆逃走，当夜重庆获得解放。

为了更快地解决西南之敌，刘伯承、邓小平审时度势，强调二野各部要军政兼施，恩威并重。11月13日，邓小平在为二野前委起草的指示电中提出：我们的策略应是“借以分化反动营垒，孤立最反动的分子，减少革命阻力，以便于我们迅速建立革命秩序和发动群众”。11月21日，刘伯承、邓小平联名向川滇黔康四省国民党军政人员提出四项忠告，极大地震撼了摇摇欲坠的国民党阵营。12月9日，云南的卢汉、川康的刘文辉、邓锡侯、潘文华等部，分别在昆明、雅安等地起义，云南、西康两省宣告和平解放。第二野战军第三兵团和第五兵团主力于12月20日完成了从西、南、东三面对成都形成的合围。划归第二野战军建制的华北野战军所属第十八兵团于21日进至绵阳及其东西一线。至此，胡宗南集团及四川境内之敌数十万人，全部被第二野战军包围在成都地区。