5 月20日，中央军委再次指示粟张和总前委：“……接收准备就绪，如军事条件许可即可总攻上海。攻击步骤可先取上海，后取吴淞。”
5 月21日，人民解放军第三野战军发出向上海攻击的命令。
第三野战军淞沪战役攻击命令京字第4 号一、我九、十兵团并二十六军自5月12日发起对淞沪外围敌作战以来，在浦东地区我已顺利占领奉贤、南汇、川沙、王家港镇、顾家路镇，控制高桥镇以南之沿海线，截断沪敌向东海逃窜之港口，并向黄浦江推进至高行镇、林家宅、东沟镇、庆宁寺、金家桥、张家栅镇、北蔡镇、周浦镇、林塘镇之线；在沪西地区我已经占领莘庄镇、七宝镇、南翔镇之线，并于刘家行、杨家行、月浦之线与敌对峙中。旬日以来，歼敌五十一军残部，并暂八师全部，三○八师大部，以及海防支队、保安旅等3 万人（俘15000 余人）；我各部均已逼近淞沪市区，进入敌主阵地作战，敌人已完全收缩以市区及吴淞、高桥为核心之守各计划，而敌守备重点是以浦西重于浦东，以苏州河北重于苏州河南，企图控制吴淞、大场、江湾、新上海以及机场为核心阵地，保持海上退路，借永久设防工事以消耗我军，妄图继续榨尽上海资财，阻滞我军迅速进入上海市区，惟汤恩伯各部经我严重打击后，其守备信心已呈动摇，正一面扼守要点，一面抢运资财中。
二、我为提早夺取上海，保护物资，以便迅速接管进行建设，决以九、十兵团并八兵团之二十五军（其二十四军主力应集结宁郊待命参战）、二十六军，七兵团之二十三军并特种兵纵队全部逐步攻击上海，首先夺取浦东，封锁黄浦江敌之交通逃路，威胁上海侧翼，尔后攻占苏州河以南之市区，同时攻占吴淞、宝山，完成对敌包围，最后会攻苏州河以北吴淞、宝山以南汇湾为中心地区之敌。兹将各部任务区分如下：（一）第一阶段：全歼浦东地区之敌，控制黄浦江右岸阵地，封锁敌人黄浦江交通与海上之逃路。内定：1。以三十、三十一军全部并二十军主力继续割歼黄浦江右岸之敌，控制江岸阵地，组织炮火，切实封锁黄浦江面，截阻敌从水上一切退路。
2。以二十三军（应于5 月23日到达松江集结）、二十七军、二十军一部完成对苏州河南上海市区之攻击准备，并以炮火冻结机场，以积极动作钳制浦西之敌，策应浦东作战。
以上5 个军统归九兵团宋司令员、覃参谋长指挥，具体部署由宋覃决定之。
3。以二十五军（附二斗四军山炮团，5 月23日进至太仓集结，尔后开进位置由十兵团指定之）、二十九军完成攻击吴淞、宝山之准备。
4。以二十八、三十三、二十六军完成攻击吴淞、江湾、大场、真如地区敌之准备。
以上5 个军统一归十兵团叶司令员、陈参谋长指挥，其具体部署由叶陈决定之。
第一阶段任务限于5 月25日前完成，但十兵团所指挥各军应尽量迫近市区与交通壕作业，选敌弱点攻击，制造我第二阶段作战有利条件。
（二）第二阶段：夺取吴淞、宝山及苏州河以南之上海市区，完成对苏州河以北地区敌之包围。内定：1。三十五军（附二十四军山炮团）、二十九军全力攻占宝山、吴淞，并控制沿岸要塞阵地，组织炮火，切实封锁吴淞口，截断敌人水面交通逃路，并与黄浦江右岸三十、三十一军阵地构成火力联系，切实遮断封锁黄浦江口敌之水上退路。
2。以二十八军首先割歼杨行地区之敌，尔后楔入吴淞、江湾之间地区，保障二十五军、二十九军攻占吴淞、宝山侧背安全，三十三军由刘行向东南攻击前进，楔入杨行至大场至江湾地区；二十六军由南翔沿铁路向东楔入大场至杨家桥及杨家桥至真如地区，力求与苏州河南之二十七军打通联系。以上5 个军具体部署由叶陈决定之。
3。以二十、二十七、三十三军全部由黄浦江与苏州河之间地区，由南及西南向来北攻击前进，攻占苏州河以南并沪西区及南市全部，力求楔入纵深分割歼灭。尔后组织警各部队（以不超过两个师兵力）控制市区，主力应完成渡苏州河配合十乒团围歼苏州河北敌之攻击准备，或尾敌追击抢占北岸桥头堡，以利北岸之作战。4。以三十、三十一军应于黄浦江右岸组织炮火，除严密封锁黄浦江面敌之交通外，并应以必要炮火压制钳制黄浦江左岸之敌，直接配合攻击吴淞、宝山及苏州河南市之各部作战，并应加强白龙港、徐码头线警戒，防止敌舰扰乱。以上5个军部署具体由宋郭覃决定之。
第二阶段任务，内定于5 月27日发起，但第一、二阶段战斗分界线按京字第3 号命令不变。
（三）第三阶段：最后聚歼可能溃缩苏州河以北，吴淞、宝山以南，黄浦江左岸。
以江湾为中心地区之敌，达成全部攻占淞沪全区之目的。内定：1。十兵团除以一部分兵力控制宝山、吴淞阵地，组织炮火封锁黄浦江口，防敌人东逃及防敌舰进扰外，集中主力由化向南及由西向东攻击。
2。九兵团以一部控制浦东地区及苏州河南市区，并组织必要炮火协同十兵团沿江左岸阵地封锁黄浦江口术面交通外，集中主力由南向北及由西南向东北攻击。
战斗分界线：殷行区、江湾区、阐北区（含）以东以南属九兵团，以西以北属十兵团。
（四）特纵炮兵配属：＇ 略＇ 三、本部仍往苏州指挥。
注意事项：＇ 略＇ 此令司令员兼政治委员陈毅副司令员兼第二副政治委员粟裕第一副政治委员谭震林参谋长张震1949年5 月21日12时于苏州本部浦东战区。5 月23日，第九兵团司令员宋时轮转达第三野战军命令：由第三十一军军长周志坚统一指挥第三十、三十一军沿海岸、江岸夺取高桥，直插三岔港，切断敌人海上退路。
被军部参谋李华评价为“绝对聪明”的第三十一军军长周志坚，接到负责指挥向高桥实施总攻命令后于当晚在军指挥所和姚运良副军长一起，请来
第三十军副军长饶守坤及两军的师长等作战有关人员，就高桥作战召开战前会议。
这之前，第二十一军已攻下金家桥镇。
在会上，周志坚先简单介绍了九兵团所赋予的任务，然后说：“这几天下来，我军经过连续作战，伤亡很大。敌人一边是江上封锁，一边是坦克，如果我们两个军依然沿海岸、黄浦江岸实施钳形攻击，就不可能集中兵力迅速占领高桥，插向三叉港，封锁吴淞口。因此，我们能否采用中间突破的手段直接攻打高桥，请同志们研究。”
会上，大家一致认为这个建议很好。于是攻打高桥的战术定下来了：集中兵力，中央突破。
西线兵团。第三野战军司令部攻击上海的命令一经发出，所属各部即开始对所处敌军发起猛烈进攻。
一时间，枪炮声大作，震耳欲聋。
5 月21日7 时30分，为了保住失去月浦街后，屏障吴淞和宝山的最后一个支撑点，位于月浦镇东南的25。32 高地，汤恩伯命所部兵分三路，在飞机、坦克的掩护下向月浦镇东南的27。1高地发起反攻。
阵地在敌强大攻击之下失守。
同日，担负主攻25。32 高地任务的第二五三团在牺牲69名战士后，向前艰难前进1 公里。
5 月22日，第二五三团完成迫近作业，将战壕挖至距25。32 高地200 —300米处。
5 月23日清晨8 时，敌人向第二五三团阵地实施陆、舰、空全方位炮击，第二五三团伤亡惨重。
5 月22日，苏州第三野战军司令部。粟裕、张震接到情报：汤恩伯和陈大庆已将指挥所移至吴淞口外军舰上，苏州河以南敌人正渡河北去，向吴淞收缩。根据以上情况，粟裕、张震断定敌人将撤出上海，于是命令：全线所有部队于当晚发起攻击，第一步和第二步攻击计划，同时进行。
浦东战场。5 月23日，位于第三十一军右翼的谢振华第三十军重炮团赶至黄家湾以西地区，对高桥以东海面之敌舰猛烈轰击，击中7 艘，其余敌舰逃遁，这样第三十军控制了东翼的海面。
5 月24日，刘飞第二十军主力占领浦东市区，之后集结高昌庙渡口，准备西渡浦江，攻占上海南市。
5 月24日夜，第三十军第八十八师突入高桥镇东前沿。
5 月25日晚18时30分，第三十一军从正南方向向高桥发起攻击，一时间，万炮齐发，火光飞腾，烟柱冲天。跟着，小包炸药不断在敌堡前连续爆炸，响声此起彼伏。突击队员们立即穿越层层敌堡——有的战士不管侧翼和背后地堡敌人的火力怎样射击，干脆从堡群的隙间向前冲。有些地堡来不及解决，就留下一部分兵力予以监守，大部队则继续攻击前进。与此同时，第三十军正奉命由高桥镇东向西钳形配合。战至午夜，第三十军攻占承园敌第十二军军部。
浦东守敌全线崩溃，纷纷向三岔港、德士古码头、吴淞口外边逃窜。
西线战场。5 月22日，第三十三军奉命率第九十七、九十八师、军山炮营配合第二十八军共同担任攻歼杨行守敌的任务。很快，九十七、九十八师进入指定阵地，并于24日向杨行镇外围阵地发起攻击，并突破敌阵地。
5 月23日，第二十八军也向杨行外围张宅发起攻击。经过几天激战，5 月26日凌晨，杨行一带残敌向吴淞收缩。第二十八军的第八十三师沿蕴澡浜北岸向东攻击前进。第八十四师沿杨行至吴淞的公路追击。
5 月26日上午9 时，张克侠、韩念龙率领的第三十三军与第二十八军会合吴淞。
5 月25日夜，胡炳云的第二十九军及第三十三军第九十九师开始全面出击。各种火炮齐声吼叫，巨大的轰鸣震耳欲聋。第二十九军的出击线距宝山县城仅5公里，距吴淞口不到10公里。出击令一下，人人奋勇当先，潮水般向宝山、吴淞口方向席卷而去。 26 日拂晓，第八十五师胜利占领宝山县城，俘敌7000余人，并缴获江面敌舰一艘。与此同时，第八十六师一部和第八十五师第二五三团全部，在拔掉前进通道口敌堡以后，迅速以摧枯拉朽之势，直插吴淞镇。守敌一触即溃，吴淞镇被攻克。
浦东、西线战斗正激烈进行之时，策应西线主力作战的第二十六军一刻也未空闲。自5 月18日起，该军对困守刘行以南至南翔以东一线的敌阵地开展了“剥竹笋、削萝卜”式的攻击。5 月23日夜，部队加紧对刘行、大场、真如外围敌人展开攻击，以钳形攻势向市区逼近。5 月25日下午2 时，第二十六军沿京沪铁路两侧向真如发起攻击，一小时后，占领真如国际无线电台；凌晨2 时，解放真如，歼敌近5000余名。这之后二十六军直插大场，不久占领大场飞机场并向江湾发展。5 月26日，第二十六军七十六师包围了敌第二十一军残部，这些已被抛弃，被解放军打得毫无还手之力的国民党军队在包围圈里狼奔豕突，敌高级参谋周屏中亲自前往解放军第二二六团三营阵地交涉投降事宜。当第二二七团二营按计划行进到西新桥的西郊时，只见公路两侧的钢筋水泥地堡上，各个村镇街头的树干上，到外挂起了白毛巾或白被单；许多国民党军的官兵实在找不到白色的东西，就把军帽翻过来顶在头上，表示投降。五连的战士威武地屹立在西新桥头——桥下，国民党第二十一军、第一四六师的官兵带着私人财物分别列队，有秩序地放下了武器。
上海外围战役即将结束之际，准备参加上海市区作战的人民解放军第二十、二十三、二十七军也已分别进入攻击位置。
随着上海战事进入尾声，一直在海上巡游观战的蒋介石终于结束了他近半月的“漂流”，继而永远地离开了上海。
尽管上海战役打响前，蒋介石一再对部下声称“要和官兵共艰苦”、“要和上海共存亡”。5 月4 日，杭州解放后，他预感到呆在上海太不安全，5 月7 日晨，就乘“江静”轮溜到海上。八五八书房他于当天日记中写道：不管前途怎样艰难，“我一定要不屈不挠地奋斗下去。”“旧的创痕还未愈，新的创痕又深了”，“我眼看中华民族的危亡，怎能不挥泪前进？前进的一条路谁都知道是困难的，但是不必害怕……我们今天要前进！莫退，莫退！前进！”12日上海战役打响时，蒋介石已到达舟山，在海天孤岛上，他眼望大陆，不禁怅然，也就是从这时开始蒋介石开始反省自己过去的成败得失，并且制定了一个未来治理台湾地区的政治纲领草稿。16日，蒋介石到金塘岛拜如果大师塑像。17日下午1 时，蒋自定海机场起飞，下午4 时30分到澎湖列岛的马台岛。距离台湾仅一步之遥，可蒋介石不愿直接去，他仿佛觉得只要自己上了台湾岛，上海就会永远失去，他想给自己留点希望。
5 月