一個月內，人民解放軍2批4支先遣部隊相繼登陸成功，為主力登陸作戰創造了有利條件。同時證明薛嶽精心設置的環島立體防線並非堅不可摧，從而極大地增強了渡海作戰兵團廣大指戰員的勝利信心。
4月16日下午，東風拂麵，平潮伏流，是南渡瓊州海峽的理想時機。第一梯隊隱蔽開進到各個起渡場。19時30分，350隻戰船分為東、西兩路，從雷州半島南端各港灣同時起錨，浩浩蕩蕩向海南島迸發。起渡不久，便遭到國民黨飛機的狂轟濫炸和軍艦的阻截。渡海作戰兵團第一梯隊指戰員毫無懼色，經過徹夜戰鬥，擊沉軍艦1艘，擊傷2艘。次日3時左右，先頭部隊接近海灘，船隊上的勇士們不顧守軍的瘋狂射擊，利箭般地衝向海岸。當船隊距岸邊五六十米時，先頭船的指戰員紛紛跳入齊胸深的海水，向陸地衝去。在瓊崖縱隊和先遣偷渡部隊策應下，17日6時，第一梯隊全部登上臨高角至花場港的預定登陸地段。
第一梯隊一上岸，便迅速突破國民黨守軍的灘頭陣地，占領和鞏固了各個登陸場，並直撲國民黨軍瓊北沿岸的各個防守要點。四十軍登陸部隊首先擊潰守軍六十四軍一三一師2個團的阻擊，連克9個地堡群，迅速搶占了守軍的防禦核心陣地臨高山（今高山嶺）。爾後，以一部兵力包圍臨高縣城。主力繼續向縱深推進。19日拂曉，四十軍一一八師在美台地區包圍國民黨六十四軍一五六師師部及1個團，戰鬥至12時，殲滅其大部。同日，四十軍一一九師奔襲加來國民黨六十四軍軍部，占領了加來。四十三軍一二八師主力在玉抱港、雷公島地區登陸，搶占才芳嶺、橋頭等防守要點，殲滅國民黨軍六十四軍1200餘人，遂即包圍了花場港。薛嶽慌忙調集4個團的兵力開赴福山。企圖阻止登陸部隊向縱深發展，保障首府海口市的側翼安全。18日晨，福山守軍向北出動，被四十三軍一二七師先遣偷渡團截住，協同一二八師主力將福山守軍擊潰。一二八師先遣偷渡營趁機攻占福山。至此，渡海作戰兵團第一梯隊在瓊崖縱隊和先遣偷渡部隊的積極配合下，控製了瓊北地區沿岸各要點，突破了薛嶽吹噓的“固若金湯”的防線。
在渡海作戰兵團第一梯隊登陸後，薛嶽還認為是“小部隊偷渡”，於是調集兵力，企圖消滅威脅海口市的解放軍四十三軍一二八師登陸部隊。19日，又將六十二軍集結於澄邁地區，並令駐防海口市的三十二軍二五二師向澄邁地區增援。20日晨，解放軍一二八師在澄邁縣城以北的黃竹、美亭，與國民黨軍二五二師師部和兩個團遭遇，一二八師當即將其包圍，並展開猛烈的攻擊。同時，四十三軍一二七師先遣偷渡團迅速進至美仁地區，占領有利地形，構築簡易工事，準備後援，保障——二八師殲滅敵二五二師主力。薛嶽為解二五二師之圍，命令六十二軍和暫編十三師、教導師及二五二師的又1個團，火速增援黃竹、美亭，對解放軍一二八師實行反包圍。薛嶽自以為這著棋很高明，吹噓說：“登陸共軍即將被全殲”，並在海口市布置召開“祝捷大會”的會場。解放軍渡海作戰兵團首長決心將計就計，趁薛嶽主力部隊圍攻四十三軍登陸部隊之機，在澄邁及其以北地區展開一次大規模圍殲戰，以求消滅薛嶽主力部隊。
4月21日晨，國民黨六十二軍等部，在飛機、火炮支援下，向解放軍一二八師的陣地發起猛烈圍攻。一二八師迅速調整部署，以少數兵力抗擊外線圍攻，集中主力於內線，將已被包圍的國民黨軍二五二師主力盡快殲滅。為了配合一二八師的戰鬥，一二七師先遣團三七九團在瓊縱三總隊和獨立團的協同下，打退了國民黨六十二軍2個團的輪番進攻。同時，四十軍主力從加來、多文地區出發，不顧國民黨飛機的轟炸、掃射，向東急進，於21日17時抵達美亭東西兩側地區，將圍攻一二八師的國民黨軍包圍起來，形成內外夾攻的態勢。22日，解放軍與瓊崖縱隊一齊向國民黨軍發起猛烈攻擊。