廈門島和鼓浪嶼全部解放，宣告了16世紀中葉以來，西方殖民者和帝國主義列強任意蹂躪廈門的歲月一去不複返了。馳名中外的“海上公園”從此回到了人民的懷抱。葉飛也回到青少年時代上學和走上革命道路的故土。
1947年8月下旬，葉飛率三野十兵團取得了福州戰役的勝利。三野總部命令葉飛率領的第十兵團，要在中華人民共和國成立之前解放廈門。
廈門是中國東南沿海的重要門戶之一，島內麵積128平方公裏，東與金門隔海相望；西、南、北三麵被大陸環繞，最近處與大陸僅相隔1海裏（1956年海堤築成後，廈門島與大陸相連，廈門成為鷹廈鐵路的終點）；西南與小島鼓浪嶼鄰近。該島東南部多山，北半部為丘陵，地勢開闊。
國民黨軍以北半部為防禦重點，配置了五十五軍的2個師，其中齊裝滿員的七十四師，位於島西北部的東渡、石湖山、高崎、鍾宅一帶，一八一師位於島東北部的阪美、五通道；二十九師2個團防守鼓浪嶼，該師另1個團和要塞守備總隊駐守廈門市區；五軍一六六師防守島東南部的石胃頭。
國民黨軍在島上構築了以鋼筋混凝土永備工事為骨幹，以野戰工事和障礙物相結合的多層次的堅固防禦陣地。島上有坦克、雷達、大口徑火炮，並有海、空軍火力支援，形成要塞式環形防禦體係。
9月26日，葉飛率領第十兵團的軍、師主要指揮員在泉州召開作戰會議，研究確定攻取廈門、金門的作戰方案。此次會議決定，廈門、金門是要同時攻擊的。
為了給退守廈門的國民黨軍官兵壯膽打氣，10月8日，蔣介石率國民黨軍政首腦多人抵廈門巡視，還由台灣派來勞軍慰問。湯恩伯等人則吹噓廈門防禦“固若金湯”、“守三五年沒有問題”。國民黨“東南行政長官公署”政務委員雷震，在接待勞軍慰問團的宴會上說：“炮擊是常事，但炮是打不到虎頭山的，大家可以安心。”
10月上旬，葉飛對進攻方案作最後檢查，發現二十九、三十一軍隻有3個團的船，而二十八軍隻有1個團的船。時不我待，葉飛決心改變原定方案，先攻取廈門，後攻取金門。
此方案報野司首長同意後，葉飛於10月13日作出進攻部署：以三十一軍九十一師並加強九十三師2個團強攻鼓浪嶼，得手後向廈門市區攻擊；以二十九軍八十五、八十六師和三十一軍九十三師采用偷襲手段奪取廈門島北半部，爾後與九十一師南北對進攻擊，全殲島上國民黨軍；以八十七師和九十三師各1個團分別為二十九、三十一軍的預備隊；以二十八軍1個師又1個團配置於蓮河、淘江一帶，監視並以少量炮火牽製金門國民黨軍，如發現金門守軍增援廈門或準備撤逃，二十八軍的1個師又1個團則立即對金門發起攻擊。
10月15日黃昏，葉飛一聲令下，攻廈戰鬥從鼓浪嶼拉開序幕。
鼓浪嶼彈丸之地，由於風景優美如畫，素有“海上花園”之稱。鴉片戰爭後，帝國主義列強紛至遝來，爭相在這裏劃租界，開洋行，建教堂，設領事館，成了“萬國租界”。正因為如此，國民黨軍以兩個團的兵力防守此處。
正值秋季的鼓浪嶼，本該秋高氣爽，不知何故，到了下午4時左右，將按計劃發起攻擊時，天氣突然由晴轉陰，東北風從海上刮來，越刮越大，海空聚集的大塊烏雲翻滾盤旋，很快籠罩了海峽。三十一軍按照葉飛的命令提早30分鍾開始破壞性射擊，一時間，大批炮彈呼嘯著朝廈門島、鼓浪嶼傾瀉。敵軍陣地頓時火光衝天，濃煙騰起，但命中率不高。18時，葉飛命令三十一軍兩個主攻團，九十一師二七一團和九十三師二七七團作為第一梯隊，揚帆鼓槳，從海滄灣、沙壇灣魚貫而出，逆風行舟，分別駛向鼓浪嶼。
葉飛看到，船隊出江口入海灣後，東北風越刮越猛，波濤洶湧。戰士和船工協力搏風擊浪，一會兒波峰，一會兒浪穀，纜繩拉斷，桅杆打折，力挽狂瀾，奮勇前進。船隊航至距岸200米左右，鼓浪嶼國民黨守軍開始以猛烈的火力攔阻。50多歲的船工張綿娘，同丈夫和3個兒子同劃兩隻船。在離岸100米處，丈夫和小兒子中彈倒下，她顧不得上前去扶他們，接過船舵，一邊繼續駕船，一邊鼓舞戰土們奮勇殺敵。
此次攻擊廈門，葉飛采用了聲東擊西的打法。他判斷敵人反擊部隊集中在廈門島腰部。渡海登陸，佯攻鼓浪嶼，造成敵人錯覺，調動敵人縱深機動部隊南調援救，這是佯攻方向；主攻方向放在廈門島北部的高崎。首先渡海登陸強攻鼓浪嶼，這是調動敵人很重要的一招棋，然而采取主力突然向西突圍的戰法，當然這是險招，葉飛一生隻用過兩次。
9時30分後，突擊船隊開始單船零星抵灘登陸。因為風浪大，部分船隻被風飄回，大部分船隻也沒能在預定的突破口抵灘，整個登陸部隊在灘頭遭到重大殺傷。11時後，葉飛命令九十一師組織3個二梯隊營起渡，因為風浪大，大部分被飄回，隻有兩個排登陸上岸。盡管情況嚴重，突擊部隊的幹部戰士仍然奮力拚搏。國民黨軍前沿火力點對我零星登陸部隊進行瘋狂掃射，第一梯隊登陸部隊在灘頭遭受重大損失，僅少數部隊突入前沿陣地。