海空作戰，重要的是天氣。1月17日，海上還有六七級大風，但不長時間便逐漸減弱。張愛萍還不太放心，不等開飯，就帶著前指的參謀人員搭乘一艘海軍炮艇向頭門山島馳去。一上岸，他立即派一位參謀帶了測風儀，坐到頭門山最高的山頭上，隨時向他報告海上風情變化。
18日淩晨，海邊上出現了晴朗的天氣。
7時30分，天氣比預報的還要好。此時，金燦燦的太陽，照耀著湛藍的大海，海麵上波光如鏡，能見度很高。
上午8時，聶鳳智向機組發出命令：“出擊！”
頓時，隆隆的機聲掠過海空，人民空軍三個轟炸機大隊和兩個強擊機大隊，在殲擊機的掩護下，昂首衝入雲霄，向一江山島上空飛去。機群投下的炸彈，像暴雨似的落到了預定的目標上。大陳島上的雷達及無線電通訊設施被炸毀，斷絕了大陳與台灣的通信聯絡。一江山島上的各個重要設施，大半被平為廢墟。
下午2時，港灣的指揮台上，揚起了一麵藍旗，陶勇一聲令下：“起航！”
刹那間，港灣內所有的登陸艇和護衛艦一起發動起來，一片馬達聲掩浪遮島，把山那邊傳來的大炮聲都壓蓋下去。
在飛機和大炮的掩護下，載著5000多名陸軍部隊的70多艘登陸艇和作戰艦隻排著嚴整的防空隊形，迅速分路衝向一江山島。
前線司令員張愛萍此時也步出觀察所，用望遠鏡巡視和檢查著海上整個戰鬥序列，他望著這壯麗的海上奇觀，激動地對站在一旁的參謀長王德和登陸指揮所司令員黃朝天說：“這哪像在海上進軍，簡直是在西湖裏劃船。”
炮艇和護衛艦、火箭炮船已經抵近一江山島，從各個角度，向敵軍陣地進行直接轟擊。
剛剛還是清晰可見的一江山島，頃刻間，已經辨認不出它的真麵目了。炸彈和炮彈轟起的黑色和白色煙土，將一江山島變成了一座“霧島”。但是，對於“霧島”上的一切，我飛行員、炮手和水兵還是看得清清楚楚。他們對敵人的幾個主要陣地，又開始了重點摧毀。北江是一江山島敵軍防守的重點，而它的一個炮陣地，又是北江的主要火力點。為了摧毀這個炮兵陣地，我航空兵轟炸機和強擊機輪番轟炸了兩次，海岸炮兵又依次清掃了一遍，最後由軍艦開到最近距離，來了一個急速射。轉眼間，敵炮陣地出現了一個個深坑，一門門大炮被炸成了碎片。這個炮陣地連一炮也沒有發射，就被擊毀了。
下午4點多鍾，我軍勝利地解放了一江山島。捷報很快傳到北京中南海。毛澤東看了電報，有些意外，對周恩來說：“這麼快電報就來了，好，打得好！三軍將士辛苦了！”
第二天，台灣的廣播報道了一江山島戰役的情況。當然它會反過來說：“一江山島720名忠義守軍流血奮戰，全部壯烈殉國。”
美國合眾社援引台灣報紙刊登的消息說：“中國第一次陸海空聯合作戰，是經過周密策劃，而且執行得很好的。”18天之後，美第七艦隊掩護國民黨軍從大陳島等島嶼全部撤走，龜縮到台灣孤島。
這年9月，中國人民解放軍實行軍銜製，陶勇被授予海軍中將軍銜。年底，華東海軍改編為海軍東海艦隊，陶勇仍任司令。
陶勇那種愛打頭陣的猛虎性格從未變過。1965年11月14日的崇武海戰，是陶勇親自組織指揮的戰前協同訓練所取得的戰果，擊沉敵“永昌”艦的588號護衛艇被國防部授予了“海上猛虎艇”的光榮稱號。人們說588艇所表現出來的英勇頑強作風，是陶勇風格熏陶出來的典範。有人這樣形容，“海上猛虎艇”就是陶勇的影子，一點不假。當時588艇就是單艇衝向敵艦，一發擊中；其實在1958年的夏天它就已初顯神威，和兄弟艇一起擊沉了美製蔣艦“滄江”號，創造了小艇打大艦的範例；這與陶勇當年獨身闖敵陣何等相似。