为了减少人民痛苦，教育广大人民，中国共产党在加紧准备渡江作战的同时，于3月26日正式通知同南京国民党政府谈判，提出谈判从4月1日开始，地点为北平。国民党政府派出由张治中、邵力子、黄绍、章士钊、刘斐等组成的国民党政府代表团于4月1日抵达北平。国民党反动派对这次谈判极力破坏，就在张治中等离开南京3小时后，南京6000余名学生举行游行示威，要求国民党接受八项和平谈判条件。南京卫戍总司令张耀明在蒋介石的授意下，指使军警特务殴打示威学生，致使学生死亡2人，受伤100余人，失踪多人。但是李宗仁却对凶手不作任何处理。
为了配合这次谈判，昭示国民党反动派的阴谋，毛泽东在4月4日为新华社写了《南京政府向何处去？》的评论，指出：“两条路摆在南京国民党政府及其军政人员的面前：一条是向蒋介石战犯集团及其主人美帝国主义靠拢，这就是继续与人民为敌，而在人民解放战争中和蒋介石战犯集团同归于尽；一条是向人民靠拢，这就是与蒋介石战犯集团和美国帝国主义决裂，而在人民解放战争中立功赎罪，以求得人民的宽恕和谅解。第三条路是没有的。”如果李宗仁有和谈的诚意，“就应当以处理南京惨案为起点，逮捕并严惩主凶蒋介石、汤恩伯、张耀明，逮捕并严惩在南京上海的特务暴徒，逮捕并严惩那些坚决反对和平、积极破坏和谈、积极准备抵抗人民解放军向长江以南推进的反革命首要”。最后毛泽东正告南京国民党政府：“一切空话不必说了，还是做件切实的工作，借以立功自赎为好”；“或者听蒋介石和司徒雷登的话，并和他们永远站在一起，或者听我们的话，和我们站在一起，对这二者的选择，有你们自己的自由。但是选择的时间没有很多了，人民解放军就要进军了，一点游移的余地也没有了。”
3发布《向全国进军的命令》
中共中央和毛泽东主席为迅速摧毁国民党统治，一面通过和平谈判进一步揭露国民党阴谋，一面指示人民解放军加紧战斗准备，坚决、彻底、干净、全部地消灭敢于反抗的一切国民党军队，并命令第二、第三野战军在总前委统一指挥和第四野战军一部协同下，准备渡江作战，解放南京、上海、杭州等城市及苏南、皖南、浙江地区，歼灭该地区之国民党军，捣毁国民党统治的老巢。
毛泽东在看南京解放的报道。总前委依据上述指示，结合江防情况，拟制了《京沪杭战役实施纲要》，决定以第二野战军组成西作战集团，以第三野战军组成中、东两个作战集团，在江苏省的靖江至安徽省的望江段实施渡江作战，并预定将战役区分为渡江展开、割裂包围及分别歼灭国民党军三个作战阶段。另以第四野战军第十二兵团位于武汉正面钳制白崇禧集团，策应第二、第三野战军作战。
长江为我国最大河流，向来被称为“天堑”，是解放军向南进军途中的最大自然障碍。国民党守军虽大部战斗力较弱，缺乏有力的纵深配备，防御工事亦多系土木结构，但有海空军配合支援；而解放军则完全没有现代渡河工具，只能以木船为主要运载工具，实施渡江。江南广大人民及游击武装虽可给解放军以一定的支援，但这些地区长期处于国民党统治之下，解放军渡江后暂时还不能获得有组织的大规模支援。
以上这些情况说明，虽然总的形势非常有利，但摆在解放军面前的困难还是很多的。克服困难的关键，在于进行充分的战前准备。因此，2月底3月初，解放军各兵团即进至沿江一线，先后拔除了国民党军的前哨据点棕阳镇、三江营等十余处，紧张地展开了渡江作战的具体准备工作。
鉴于李宗仁拒绝在国内和平协定上签字。4月21日午夜12点后，中国人民革命军事委员会主席毛泽东和中国人民解放军总司令朱德，向各野战军全体指战员和南方各游击区人民解放军，发出了《向全国进军的命令》。命令全军指战员：
一、奋勇前进，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，解放全国人民，保卫中国领土主权的独立和完整。
二、奋勇前进，逮捕一切怙恶不悛的战争罪犯。不管他们逃到何处，均须缉拿归案，依法惩办。特别注意缉拿匪首蒋介石。
三、向任何国民党地方政府和地方军事集团宣布国内和平协定的最后修正案。对于凡愿停止战争、用和平方法解决问题者，你们即可照此最后修正案的大意和他们签订地方性的协定。
四、在人民解放军包围南京之后，如南京李宗仁政府尚未逃散，并愿意于国内和平协定上签字，我们愿意再一次给该政府以签字的机会。
蒋介石收听到毛泽东和朱德《向全国进军的命令》后，犹如五雷轰顶，他万万没有想到共产党动作如此之快，此时，他强打着精神，在溪口发出了一道又一道的命令：“告诉白崇禧：和谈已经破裂，华中地区全靠他了。”“告诉宋希濂，西南半壁河山就靠他支撑了。”“告诉孙立人，新兵编练要加紧进行！”
解放军在接到毛泽东主席和朱德总司令的进军命令后，随即向尚未解放的广大地区举行了规模空前的全面大进军，西、中、东集团，三军过江，各显神通。蒋介石精心布置的长江防线不堪一击。
在整个渡江战役中，刘伯承的西集团军动手最早，对面江防军队为刘汝明第八兵团，共3个军。
解放军中集团军渡江正面也是300里，兵分3路，中间一路是主攻方向，从太阳洲、黑纱洲、白马洲突破，直扑荻港、芜湖，杀向国民党的二十军。
毛泽东七律《人民解放军占领南京》手迹。
解放军东集团军比西集团军、中集团军发动晚3个小时，并不是为了迷惑对方，而是在等待时机，等待江南岸的国民党军的内应。当江阴守敌起义时，东集团军即开始渡江。
命令发出去后，毛泽东心系渡江大军，他有些坐立不安，不断地处理电报、电文，发出一个又一个指示，毕竟是大军牵于一发。21日早晨，得知集团顺利渡江的消息，毛泽东一连说了几个“好！好！好！”字。
人民解放军强渡长江，蒋介石精心设防的长江防线全线崩溃，前线败绩不断，蒋介石看完了来自前线的不断失利的战报后，气急败坏，他恶狠狠地对汤恩伯道：“现在南京处在共军钳形包围之中，只有两个字，炸！撤！懂吗？”汤恩伯的撤退命令是这样的：
江阴要塞以东二十一军、一二三军沿京沪铁路向上海撤退。江阴以西之五十一军、四十五军经常州、溧阳、宜兴、嘉兴绕太湖向上海撤退。驻镇江第四军、首都卫戍司令部之四十五军、二十八军由卫戍总司令张耀明指挥沿京杭国道向杭州撤退。南京各机关团体撤退由卫戍司令部指挥。南京之军事设施、重要城市设施由卫戍总司令部负责彻底破坏之。
撤退时间从1949年4月23日8时开始。南京成了一座空城，1949年4月23日黄昏时分陈士榘、袁仲贤指挥的第八兵团进入南京城，登上总统府，扯下青天白日旗，升起一面鲜艳的红旗。总统府前欢声雷动：“活捉蒋介石，解放全中国！”
南京的解放，全国人民和全世界人民都为之欢腾。中共中央在贺电中说：
南京迅速解放，国民党反动统治从此宣告灭亡，江南千百万人民迅即重见天日，全国欢腾，欢欣鼓舞，此皆我前线将士英勇善战，后方军民努力支援，江南民众奋起协助，其他野战军地方军一致配合行动所获的结果。
4月24日清晨，毛泽东在北平香山双清别墅的凉亭，工作人员把《人民日报》占领南京的捷报送给他，他看得很专心，摄影师徐肖冰抓紧时间进行抢拍，照片中的毛泽东手拿报纸，凝神端视，喜悦之情溢于言表。毛泽东在双清别墅还写下了热情讴歌中国革命伟大胜利，重申将革命进行到底的一首七律，诗曰：
钟山风雨起苍黄，
百万雄师过大江。
虎踞龙盘今胜昔，
天翻地覆慨而慷。
宜将剩勇追穷寇，
不可沽名学霸王。
天若有情天亦老，
人间正道是沧桑。
人民解放军占领南京预示着一个旧王朝的终结，一个新时代的到来。从渡江战役开始到人民解放军占领南京的消息传来，毛泽东只吃了三顿饭，睡了两个多小时的觉，而且是在沙发上睡的。南京解放了，毛泽东吃了一顿好饭。在指挥渡江战役的同时，毛泽东还指挥了解放太原的战役，4月24日太原解放，毛泽东讲我们可以集中精力解决长江以南地区的问题了。