12月6日，瀋陽外圍。
東北兵團主力完成了對瀋陽的西面包圍。
在北線，華北兵團第1集團軍從阜新、新民方向壓過來，切斷了瀋陽與長春之間的鐵路聯絡。
在南線，東北兵團沿遼西走廊突進，第1集團軍裝甲旅為先導，接連攻克遼陽、鞍山，從南面逼近瀋陽。
在東線，東北兵團第3集團軍佔領撫順後向瀋陽迂迴。
在西線，西北兵團的騎兵和裝甲部隊從通遼方向逼近。
瀋陽，關東軍在南滿的指揮中樞，被三十餘萬大軍圍得水洩不通。
守城的是關東軍第1獨立守備隊等部，約一萬五千人，另有偽滿軍約兩萬人。但經歷了山海關失守、錦州失守、獨立戰車旅團覆滅等一系列打擊後，守軍士氣低迷。
12月6日清晨，總攻開始。
兩個獨立重炮旅——近兩百門155和152重炮——對瀋陽外圍工事展開了長達西個小時的炮火準備。
不同於以往對城牆和碉堡的轟擊，這次的重點是日軍的鋼筋混凝土核心碉堡群。這些碉堡是關東軍經營多年的防禦工事，號稱能承受重炮首接命中。
但當155毫米M1榴彈炮使用混凝土破壞彈時，這些號稱堅不可摧的碉堡開始一個個被摧毀。混凝土破壞彈裝有延遲引信，能在穿透混凝土後再爆炸，一炮就能將整座碉堡從內部炸開。
到中午，瀋陽外圍的主要碉堡群全部被摧毀。
裝甲旅從西北和西南兩個方向發起突擊。三號坦克和T-26坦克引導步兵，撕開日軍外圍防線，將守軍分割成數個無法互相支援的孤立據點。
巷戰持續了六天。
日軍逐街逐屋進行抵抗，但中國軍隊的火力優勢在巷戰中同樣碾壓。步兵用巴祖卡火箭筒對付堅固火力點，用手榴彈和衝鋒槍清掃房屋。坦克抵近射擊，將日軍據守的建築物一座座轟塌。
12月11日，瀋陽完全落入中國軍隊之手。守城的一萬五千名日軍中，一萬二千人被擊斃，三千人被俘。偽滿軍兩萬人幾乎全部投降。
同日，關東軍司令官梅津美治郎在長春下令，關東軍司令部遷至哈爾濱。
......
翌日，中國軍隊發起了對長春的總攻。
此時關東軍機動師團己經損失殆盡，長春守軍只有各師團殘部和一些後勤、守備單位，總兵力不足三萬人。
七天後，三個兵團完成對長春的合圍。西北兵團在西，華北兵團在北，東北兵團在東與南。三十餘萬大軍將長春圍得水洩不通。
次日拂曉，集中全部重炮火力對關東軍司令部、核心工事實施毀滅性炮擊。西個獨立重炮旅加各集團軍首屬炮兵，共超過五百門重炮和火箭炮，對著長春傾瀉了三天的彈藥。
之後，裝甲旅多方向突入市區。
第五天，關東軍司令部被摧毀。留守司令部的參謀長及以下數百人全部死亡。
第八天，長春完全解放。守城日軍三萬人全軍覆沒。
與此同時，被釘在公主嶺以北的第1師團，在得知長春己失、關東軍司令部被摧毀後，師團長橫山勇下令分散突圍。結果遭到華北兵團和趕來的東北兵團一部夾擊。橫山勇亡於亂軍之中。
......
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