1949年8月1日，中共中央任命叶剑英为新的华南分局第一书记，张云逸为第二书记，方方为第三书记，并指示叶剑英到江西赣州与二野四兵团、四野十五兵团负责人及方方等人会合，部署解放广东。
早在1949年4月22日，南京解放前夕，国民党政府便迁往广州。驻守广东的国民党3个兵团约15万人，国民政府华南军政长官公署长官余汉谋指挥，企图巩固粤北，确保广州。
8月11日，叶剑英奉命离开北平南下。与此同时，中共中央组织部从北平、山东、华北军大及一些大学生中，挑选一大批干部，组成南下工作团，陆续输送到广东及华南各地，作为接管城市的干部力量。
9月3日，叶剑英和四野第十五兵团司令员邓华、政委赖传珠等抵达赣州。6日，方方率原华南分局机关齐集赣州。以东纵北撤人员为基础组成的两广纵队司令员曾生、政委雷经天等随后也抵达赣州。由此，实现了华南分局、南下大军、两广纵队等领导人的大会师。
9月7日，叶剑英主持召开作战会议，参加者有方方与华南分局部分人员及邓华、赖传珠、洪学智、肖向荣、曾生、雷经天、陈赓、郭天民、刘志坚。会议根据中共中央军委的大迂回、大包围、大歼灭的作战方针，制定了占领广州、解放广东的作战方案。会议决定参加广东战役的第四兵团、第十五兵团和两广纵队统一由第四兵团司令员兼政委陈赓指挥。
9月12日，毛主席复电叶剑英、陈赓：“两兵团第一步集结并休整数日，第二步齐头进至曲江、翁源（龙仙） 地区休整数日，第三步协力夺取广州，除此以外均同意。”
1949年9月7日至24日，召开的一系列关于解放广东的相关会议，通称为赣州会议。
1949年9月28日，叶剑英和陈赓根据赣州会议的部署，联名签发了《广州外围作战命令》（战联字第1号），决定以第四兵团的第十三、第十四、第十五军3个军12万人组成右路军；以第十五兵团的第四十三、四十四军两个军8万人组成左路军；以两广纵队、粵赣湘边纵队、粵中纵队2万人组成南路军， 迅速南下，协同广东人民武装进攻广州，完成解放全广东的任务。
1949年10月1日，毛主席在北京天安门庄严宣布中华人民共和国成立。在这万众欢腾的伟大节日，中共中央华南分局发表《告广东人民书》，号召全省人民群众动员起来，拿出最大的力量来协助人民解放军，解放广东，解放全中国。
为策应四野主力发动的衡宝战役及其他作战行动，广州外围战役提前打响。各部进展顺利，我军逐步合围广州城。
10月11日，国民党政府代总统李宗仁召集新任行政院长兼国防部长阎锡山、参谋总长顾祝同及薛岳、余汉谋、李及兰开会， 决定将总统府、行政院迁往重庆，将广东省政府迁往海南岛。
12日晚，顾况同在广州东山余汉谋公馆召开紧急军事会议，决定守城部队分两路退往雷州半岛。
13日，李宗仁逃亡桂林，阎锡山、顾祝同逃亡台湾。
14日凌晨，余汉谋、薛岳、李扬敬、李及兰等军事头目从黄埔乘船逃亡海南岛。
从14日中午起，国民党守军在原定的“总撤退、总罢工、总破坏”的阴谋计划之下，相继炸毁了广州白云机场、天河机场以及石井、黄埔、员村等地的仓库。
当天下午6时， 又炸毁巿内连接珠江南北两岸的唯一通道海珠大桥，正在桥上通过的车辆、行人及桥下船只、附近居民惨遭横祸，造成死伤近千人，炸沉船只100多艘， 毁坏房屋数百间，使3000多人无家可归，100多名在囚的政治犯统统押到流花桥进行集体屠杀。
10月14日下午，人民解放军四野第十五兵团第四十三军一二七师、一二八师和第四十四军一三二师分别沿广（州）从（化）公路和广（州）花(县）公路向广州疾进。下午5时左右，先头部队即抵达广州东郊的沙河圩，随后，经黄花岗向市中心惠爱路一带猛烈进展。
与此同时，中共特别党员、广州市警察局保安警察独立大队上校大队程长清及其他中共地下党员分别策动、组织了广州巿警察局3个半保安警察大队、13个警察分局及国民党广州市政府自卫队共2000多官兵举行起义；由广州警备司令部管辖的民众自卫队两个中队也在同一天起义。
7时前后，我军先后占领了国民党政府总统府、广州绥靖公署、广东省政府和警察局等重要机关。
晚9时，第一二八师三八二团发现拥滞在黄沙车站，准备乘火车沿广（州）三（水）铁路西逃的国民党第五十军第一〇七师和联勤税警团等残部，以及数十辆满载汽油和军用物资的汽车，经两小时激战，俘获国民党军队官兵1000多人，缴获战利品一大批，接着，在黄沙码头又歼灭准备乘船逃跑的国民党军队500多人，并缴获待运的船队和汽车126辆。随着后续部队源源开进，人民解放军占领了市区各重要目标。未及逃跑的国民党军联勤总部第三补给区监护第二营500多人缴械投降。
1949年10月15日凌晨 ，在广州长堤大马路的东亚酒店，升起广州解放后的第一面五星红旗。
10月19日，中央人民政府正式任命叶剑英为广东省人民政府主席，方方、古大存、李章达为副主席。21日，叶剑英同方方及15兵团邓华等人一起，进入刚解放的广州市，开始了城市接管和建政工作。
叶剑英进入广州后，立即宣布成立广州市军管会，接管了国民党广州市政府、市警察局、报社、工厂、银行等部门。
1949年10月28日，广州市人民政府正式成立，叶剑英兼任市长 。
1949年11月11日，中国人民解放军在府前路的公园北面，举行了解放广州入城仪式，以及庆祝广州解放大会，参与群众达20多万人，盛况空前。