十八軍前指出發前夕，胥光義於8月18日由重慶來到昌都，向軍領導傳達中共中央、西南軍區對十八軍進軍和到拉薩後各項工作的指示：堅決貫徹執行十七條協議是我軍進軍拉薩、立足西藏的政治基礎。因此，要求部隊必須深入反複學習，模範地執行協議和黨的民族、宗教、外事政策，擴大反帝愛國統一戰線，真誠團結上層人士和西藏人民，促進藏族內部團結，並結合實際情況修訂和充實進軍守則，嚴守黨紀、軍紀，尊重藏族人民風俗習慣，人人爭做執行黨的民族政策的模範。軍前指於8月28日由昌都出發，這是一次極其艱苦的、曆時兩個多月的長途行軍。軍需物資除有限的騾馬馱運外，大部分由幹部戰士個人背運。為了多帶糧食，戰士平均負重70至80斤，最多的有近百斤。進軍途中，軍前指和五十二師部隊，先後翻越了10多座5000米以上的雪山，涉過數十條冰水河。爬雪山是異常艱難的，空氣稀薄，嚴重缺氧，呼吸困難，胸悶頭漲，每走10至20步就必須休息。在翻越5900米的比如大雪山時，爬了一天，宿營山腰，已接近雪線，次日全天在冰峰雪地裏行進。軍領導同誌的馬匹全部給戰士馱背包，譚冠三政委的馬馱了一個重病號，軍的幾個領導人步行6小時才到山埡口。譚冠三政委年紀較大，因嚴重缺氧，步履極其艱難，但他堅持爬到山頂，到達山口時，寒風卷著滿天大雪，使人看不清道路，張國華軍長、譚冠三政委和司令部的參謀們順著風勢，人畜一起滑下了雪坡。下山後，李覺第二參謀長去幫助輜重連的戰士們救護一匹滑入冰河的騾子，也被風雪卷進了冰河。翻越這座雪山，付出了6名戰士生命的代價。軍前指翻越念青唐古拉山到達墨竹工卡，五十二師越過窮八站到達大昭段時，騾馬已死亡三分之二，隨軍運輸的犛牛距離尚遠，後方補給一時又接濟不上，幹部戰士體力急劇下降，高原強烈的紫外線輻射，使許多同誌臉上都脫了一層皮，疲勞、饑餓、高原不適應，時刻威脅著人們，幾乎每天都有戰士犧牲在行軍途中。
十八軍是在戰爭中成長起來的英雄部隊，依靠各級黨組織堅強的政治工作，依靠共產黨員、幹部的先鋒模範作用，團結互助，發揚吃大苦、耐大勞、不怕犧牲的光榮傳統，戰勝了一個又一個困難，勇往直前，義無反顧地頑強跋涉3000裏，勝利完成了進軍任務。10月26日，軍前指進入拉薩，受到拉薩各族各界兩萬多人的隆重歡迎。進藏以來一直擔任先遣任務的一五四團，在團長郤晉武、政委楊軍率領下，接受了張經武、張國華、譚冠三等及阿沛、然巴、夏蘇、繞克夏等西藏地方政府主要官員的檢閱，舉行了入城式。
9月13日，毛澤東主席對進軍西藏後的工作，作了重要指示：如果我軍不從事生產，則給養將成嚴重問題，靠藏政府供給或購買則對藏民不好，故須實行生產與築路並重的方針。毛澤東還指出：為使班禪能回後藏，並便於開展工作，應改變明年不進駐日喀則和江孜的決定，要各派一部分軍隊進駐上述各點，並在這些地方進行生產。十八軍前指到達拉薩的第三天，中共西藏工委、軍黨委與張經武代表一起，遵照毛澤東這一指示，討論了部隊工作方針。首先分析了十八軍入藏的形勢，認為協議簽字之後，經中央代表和先遣支隊過去一段的耐心工作，達賴與西藏地方政府先後發出擁護協議、慶祝國慶的電報，多數高級官員及貴族對解放軍態度有了好轉，但少數分裂主義分子，分裂祖國、反對解放軍入藏的態度尚未基本改變。而解放軍初到拉薩，糧食補給則有接濟不上的危險。故決定後方部隊全力修築康藏公路，前方部隊以生產為長期中心任務，戰鬥部隊可適當分散就食的原則，軍直及十八軍獨立支隊、一五四團三營駐拉薩；一五四團二營配以地方幹部進駐江孜；一五四團一營、十八軍獨立支隊一部保護班禪進駐日喀則；五十二師師直、軍炮兵營、一五五團一營駐大眧、則拉宗；一五五團主力駐沙丁宗至桑達本貢一線；亞東暫不去部隊。11月底，西南軍區批準後，十八軍即按此計劃調整了部隊部署。