三大战役结束后，国民党军在长江以北的主力丧失殆尽。为挽回危局，国民党一方面与中共进行和谈，另一方面却在加紧调整部署，编练新军，加强长江防线，企图凭借长江天险阻止人民解放军南进。
国民党长江防御兵力由两大集团组成，其中“京沪杭警备总部”汤恩伯集团，担任湖口至上海段沿江防御，华中“剿总”白崇禧集团担任宜昌至九江段沿江防御。国民党军长江防线总兵力为40个军，115个师，约70万人，舰艇133艘，飞机300余架，在长江南岸一线构成了所谓陆海空联合防线。
为了坚决、彻底、干净、全部地消灭敌残余力量，并防备美帝国主义可能的军事干涉，中共中央、中央军委决定：以第2、第3野战军全部24个军约100万人的兵力，在长江下游实施渡江作战，夺取京沪杭，围歼敌主力于南京、镇江、芜湖间三角地区，前出浙赣线及赣北、闽北广大地区。其中以第2野战军3个兵团9个军为西集团，在马当至贵池间，以第3野战军4个兵团组成中、东两个集团，在贵池至芜湖和扬中至江阴间，实施渡江作战。另以第4野战军第12兵团两个军及中原军区部队，位于武汉正面牵制白崇禧团，配合作战。渡江战役统由刘伯承、邓小平、陈毅、粟裕、谭震林组成的总前委指挥。
1949年4月1日，国民党政府派出了代表团到北平与中共代表团进行和平谈判。4月15日，中共代表团将《国内和平协定》（最后修正案）提交南京政府代表团，4月20日，南京政府拒绝签字。4月21日，毛泽东主席和朱德总司令向全军下达了《向全国进军的命令》，要求全军坚决、彻底、干净、全部地歼灭中国境内一切敢于抵抗的国民党反动派，解放全中国。
4月20日夜，人民解放军中集团（第7、第9兵团）首先在裕溪口至棕阳镇段发起了进攻，至21日拂晓，将敌长江防线拦腰斩断。23日攻克铜陵、南陵、芜湖等地，击溃当面之敌，继续向宣城方向急进。随后，东、西两个集团于21日夜同时发起进攻，至23日解放国民党首都南京。第4野战军第12兵团解放了浠水、汉川等地，继续向江边推进。在人民解放军强大突击力量的打击下，国民党军长江防线完全崩溃。南京以东敌人向上海、杭州逃窜，企图确保淞沪；南京以西敌人向南逃窜，企图在浙赣线组织新的防御。据此，我第2野战军即直插浙赣线，断敌退路，迂回汤恩伯集团之侧背，协同第3野战军作战，割断敌汤、白两集团之间的联系，乘势直出闽、赣。29日，第3野战军在郎溪、广德地区全歼南逃之敌5个军。5月7日，第2野战军主力，控制浙赣路800余里。汤恩伯集团所余之24个师，20余万人，退据上海。第3野战军第9、第10两兵团，于12日对上海发起进攻，至27日解放上海。除汤恩伯率5万人乘军舰逃窜外，其余15万余人全部被歼。在人民解放军解放上海的同时，第3野战军第7兵团解放了浙东、浙南。第2野战军一部，在当地游击队的配合下，解放了浙西、闽北及赣东北、赣中及九江、南昌。第4野战军第12兵团2个军于5月14日由鄂东、蕲春、黄岗地区渡江，白崇禧集团南逃，人民解放军乘胜解放武汉。
渡江战役从4月20日起至6月1日结束，突破了国民党军长江防线，解放了苏南、皖南、浙江、闽北、赣中等广大地区并攻占了南京、上海、杭州、武汉、南昌等大城市，歼敌40余万人。
1949年4月21日晨，中国人民解放军第二、第三野战军全线发起渡江战役。21日，毛泽东、朱德发布《向全国进军的命令》。22日下午，国民党当局弃守南京，部署退却。留宁知名人士马青苑、吴贻芳等组织成立南京治安维持委员会。21日晨，三野8兵团35军经激战解放江浦，占领浦镇、浦口。23日上午，代总统李宗仁等撤离南京。中午，国民政府发言人在何应钦公馆宣布撤离南京。同时，中共南京地下市委组织力量保护城市、学校、工厂、商店和组织机关的工人、学生、店员等进行护校、护厂、护店；将2000多名原国民党警察组成人民警察总队在市内分区警戒。大校场机场电台和指挥塔台、狮子山炮台、驻笆斗山的海防第二舰队相继起义。35军侦察人员在江北岸寻得一只木船，由船主童达兴驾驶到下关寻找渡船。夜21时，在首都电厂、机务段轮渡管理所工人的帮助下，35军先遣部队乘“京电”号、“凌平”号等船渡江，分占狮子山、挹江门和热河路。24日凌晨，集结于鼓楼的104师312团命特务连跑步占领总统府。部队进至总统府，总统府内一片狼藉，战士们随即对总统府进行搜索。八、九时，团部进驻总统府。至中午，35军其余各部在地下党配合下，乘坐水警巡艇以及趸船、木帆船、各种公私营轮船等渡江入城。作为国民党统治中心的南京宣告解放，红旗插上总统府，中国历史进入新的篇章。
南京的顺利解放，标志着国民党在中国大陆的统治彻底结束，他们职能灰溜溜的夹着尾巴逃到了台湾，凭借天险来死守。此役的胜利，为人民解放军继续南进，解放南方各省创造了有利条件。
1949年10月1日，中央人民政府委员会在北京举行就职仪式，并召开首次会议。会议任命周恩来为政务院总理兼外交部长。会议决定接受中国人民政治协商会议《共同纲领》为中央人民政府的施政方针。
1949年10月1日，中华人民共和国中央人民政府成立，在首都北京举行典礼。参加开国大典的，有中华人民共和国中央人民政府主席、副主席、各位委员，有中国人民政治协商会议全体代表，有工人、农民、市民、学校师生、机关工作人员、城防部队，总数有三十万人。观礼台上还有外宾。
会场在天安门广场。广场成丁字形。丁字形一横的北面是一道河，河上并排架着五座白石桥；再北面是城墙，城墙中央高高耸起天安门的城楼。丁字形的一竖向南直伸到中华门。在一横一竖的交点的南面，场中挺立着一根电动旗杆。
主席台设在天安门城楼上。城楼檐下，八盏大红宫灯分挂两边。靠着城楼左右两边的石栏，八面红旗迎风招展。
字形的广场汇集了从四面八方来的群众队伍。早上六点钟起，就有群众的队伍入场了。人们有的擎着红旗，有的提着红灯。进入会场后，按照预定的地点排列。工人队伍中，有从老远的长辛店、丰台、通县来的铁路工人，他们清早到了北京车站，一下火车就直奔会场。郊区的农民是五更天摸着黑起床，步行四五十里路赶来的。到了正午，天安门广场已经成了人的海洋，红旗翻动，像海上的波浪。
下午三点整，会场上爆发出一阵排山倒海的掌声，中华人民共和国中央人民政府主席毛泽东出现在主席台上，跟群众见面了。三十万人的目光一齐投向主席台。
中央人民政府秘书长林伯渠宣布典礼开始。中央人民政府主席、副主席、各位代委员就位。乐队奏起了中华人民共和国国歌——《义勇军进行曲》。正是这战斗的声音，曾经鼓舞中国人民为新中国的诞生而奋斗。接着，毛泽东主席宣布：“中华人民共和国中央人民政府在今天成立了！”
这庄严的宣告，这雄伟的声音，使全场三十万人一齐欢呼起来。这庄严的宣告，这雄伟的声音，经过无线电的广播，传到长城内外，传到大江南北，使全中国人民的心一齐欢跃起来。
中华人民共和国的成立，标志着帝国主义、封建主义和官僚资本主义在中国反动统治的彻底结束。中国人民从此成为中国社会的真正主人。中国从此由半殖民地半封建社会开始进入新民主主义社会，并向社会主义社会过渡。