在人民解放軍的強大攻勢下，粵北守軍紛紛向廣州撤退。餘漢謀得悉解放大軍向廣州推進的消息後，急忙將南撤的第三十九軍置於英德和佛崗地區，將第六十三軍置於清遠與從化地區。花縣地區的第五十、第三十二軍以及增城地區的第一零九軍一起，在廣州正北和東北的100餘公裏寬的正麵上，部署了一道所謂“最後防線”。此外，薛嶽、餘漢謀還故作鎮定地在廣州召開“各界反共宣傳大會”，叫喊“誓死保衛廣州”“、決心與廣州共存亡”。然而，幾乎就在同時，廣州當局的達官貴人們已紛紛作鳥獸散，正在爭向香港、重慶、台灣逃命。當時仍駐紮在中國領土上的美國陳納德“民航大隊”，日夜不停地運送這批“高級難民”。為了多逃出去一些反動分子，渝穗班機飛到郴州，即行折返廣州搶運。
10月9日，解放軍右路軍逼近餘漢謀最後一道防線。當日16時，解放軍以正麵攻擊、側翼迂回的手段，突然向駐守英德城和英德火車站的國民黨軍發起攻擊。守敵頓時混亂。經過4小時的激戰，全殲守敵。就在此時發現在英德車站南邊的遙步墟大鐵橋，還駐有第三十九軍一團。這座鐵橋架在翁源江上，長達250米，是粵漢鐵路南段最大的一座橋。敵人企圖在守不住車站時，炸毀遙步墟大橋，憑險在翁源江南岸頑抗。當夜解放軍某部九連奉命搶占該橋。該部打得機智靈活，迅速攻克兩個橋頭堡。排長王長水腹部受傷後，用手按住外流的腸子，繼續指揮戰鬥。副排長帶領二、三班衝上鐵橋，砍斷正在冒煙的插在炸藥包上的導火索，保住了鐵橋。
10日，右路軍先頭部隊沿粵漢鐵路南追至連江口車站。連江口車站是粵漢鐵路直通廣州的咽喉，右沿北江，左靠梅花山，鐵路穿洞而過，地勢險要，易守難攻。國民黨軍集中2個團駐防這裏。10日中午，解放軍第四十五師一三四團分三路從正麵實施突擊。守軍依托堅固設防的陣地拚死抵抗。經過21個小時的激戰，於次日上午9時結束戰鬥，共殲國民黨軍870餘人。隨後廣州以北國民黨軍的“最後一道防線”全線瓦解，解放軍於13日中午渡過北江。當日20時直出銀盞車站，逼近廣州城郊。同時，中路軍於14日進抵廣州，北、南路軍兩個縱隊、粵湘贛邊區縱隊進至珠江三角洲地區。
在解放大軍攻克餘漢謀“最後防線”之際，李宗仁於10月11日召集閻錫山、顧祝同、薛嶽、餘漢謀和廣州衛戍司令李文蘭開會，決定將由南京遷來廣州的“國民政府”遷往重慶，將廣東省政府送往海南島。12日晚，參謀總長顧祝同在廣州東山餘漢謀公館，召開緊急軍事會議，決定守城部隊分兩路退往雷州半島和海南島。會議一結束，這些高官便爭相逃命，李宗仁逃往桂林，閻錫山、顧祝同逃往台灣，餘漢謀、薛嶽逃往海南島，整個廣州陷入一片混亂之中。
國民黨軍逃離廣州時，進行了瘋狂的大破壞，製造了當時震驚中外的海珠橋慘案。事件發生的經過是這樣的：10月14日下午，正當擁擠的行人車輛通過海珠大橋時，一隊匪軍突然來這裏宣布“緊急戒嚴”，所有行人車輛均被趕散，國民黨軍控製了該橋附近的大小街巷。不久又解除戒嚴，使車馬照常行駛。廣州百姓怎麼也不可能想到國民黨軍竟是在幹炸毀這座鐵橋的勾當。當日下午6時，橋下突然響起震天的巨響，一時濃煙衝天，鋼鐵碎屑和斷磚殘瓦四散紛飛。橋下塌時，使橋下20米的水麵漩成深渦，浪濤和被炸破的船板飛騰衝天，高達數百米，一時南北兩岸3裏內的房屋牆壁紛紛折裂倒塌，水泥鋼鐵碎屑飛嘯穿空而至，殃及附近十數裏區域，炸死炸傷群眾200餘人。大橋左右死屍狼藉，血肉模糊。據曾目睹的人們說：當時炸橋時，正趕上下午通過橋的人、車流量的高峰期。一聲巨響，橋上的一切立即化為烏有。橋下無數大小船隻，也都變成了支離破碎的木板，周圍的行人都被炸得粉身碎骨，有的被炸落一半頭部拋到街心，有的肚腸外溢在水麵顛簸漂浮。煙硝中江水變成一片火海，電線和電杆間也都掛滿碎肉片和女人的長發，有的受傷者被拋人江心，有的懸在斷橋上呻吟號哭，慘絕人寰。
10月14日下午，解放軍中路軍第十五兵團先頭部隊一二八師，自北部進入廣州市中心，並與沿廣九鐵路自東郊進入市區的一三二師勝利會師，解放了中國南部的這座最大的城市。
6.6陽江轉殲戰
廣州解放前夕，毛澤東曾於10月12日致電葉劍英、陳賡等人，指出：如查明廣州一帶國民黨軍向廣西逃竄時，陳賡兵團即不停留地跟蹤入桂。於是，當陳賡得知左路軍已進入廣州市區，守敵已向西南方向逃跑時，即決定右路軍所有部隊一律不進廣州，不停留地追擊逃敵。遂令第十五軍秦基偉部向佛山方向追擊，在進占佛山後集結待命；第十四軍李成芳部沿北江西岸向三水、高要方向追擊，並以1個師直插四會截擊敵人；第十三軍周希漢部向三水前進。