人民解放军渡江后，国民党军兵败如山倒。中国人民解放军于1949年7月上旬入闽，由中国人民解放军第三野战军（三野）第十兵团负责。第十兵团司令为叶飞，先后发动福州战役、平潭岛战役、漳州战役、厦门战役等，解放军连连胜利，国民党节节败退。
叶飞上将
为响应中共中央将党的工作重心转移到城市中去的方针，叶飞将自己的指挥部设置在了刚刚解放的厦门，一方面开始着手解决厦门百姓的生计问题，一方面着手准备攻击金门岛。
与厦门岛相比，金门当时只是一个并不知名的小岛。主岛大金门面积为124平方公里，小金门面积为15平方公里。金门岛位于厦门以东十公里处，北距大陆也是十公里。该岛状似哑铃，东半部为山地，西半部为丘陵，北部岸滩地段便于登陆。
金门岛
蒋介石看重金门岛，主要在于它的地理位置。控制了金门，就可以封锁福建主要港口厦门的出海口。蒋介石明白中共如渡海攻台，厦门港将是重要的船只集结地，控制了金门对于屏护台湾能起到重要作用。蒋介石很清楚，在陆地上已经无法抵挡解放军横扫千里的攻势。可是，他知道中共没有空军和海军，他依据自己没有受到损失的海空军优势，可以将福建省沿海的几个小岛连接成一个岛链，作为台湾海峡的第一道防线，甚至把他作为反攻大陆的跳板。因此，金门岛对于蒋介石而言，不容有失！
金门岛
正因为金门岛的战略位置如此重要，对于解放军解放台湾也是一道大的关卡，所以叶飞势必要拿下金门岛。1949年10月24日中午，叶飞在接到二十八军电报报告当晚要向金门岛进攻的电报后，胡乱吃了几口饭，便火急火燎的召开了军事会议，商讨攻岛事宜。叶飞的回忆录中讲述了当时开会和他拍板决定进攻金门时的情景。
当时我们已经知道蒋军十二兵团(胡琏兵团)已乘船撤出潮汕，去向不明。我查问胡琏兵团是否已到达金门?参谋人员回答说，胡琏兵团在海上徘徊，尚未到达金门。就在这时，机要人员送来一份情报，是胡琏向台湾蒋介石请求撤回台湾。可惜这份电报是昨天的!蒋介石的回电是严令胡琏按照命令执行。但蒋介石的这份回电，我们当时没有截到。我分析胡琏兵团的行动有两种可能，一是增援金门，一是撤回台湾;可能是蒋介石命令胡琏增援金门，而胡琏不愿意，所以打电报给蒋介石要求撤回台湾，因而在海上徘徊。趁胡琏尚未到达金门之时，发起登陆，攻取金门，是最后的一个战机，如再延误，金门情况就可能发生变化。我经过反复考虑，最后批准了二十八军开始攻击金门的战斗。
解放军初始的作战部署是运送第一个梯队三个团约九千人在琼林和古宁头之间滩地登陆，再运送第二梯队，近约两万人登陆大金门，先打下西半部再打太武山，预计三天后拿下大金门。
10月24日晚上九时，解放军第一梯队三个主力团（约9000人）分别在澳头、大嶝、莲河登船完毕。10月25日凌晨一点半，抵达垄口、后沙、古宁头一带。为了掩护登陆，解放军炮兵开始从大、小嶝炮击金门北岸官澳、西园、观音亭山、古宁头等地猛烈射击。
金门战役进攻图
解放军隔岸炮击火力有限，最先在垄口登陆的解放军244团遭到国军战车攻击，死伤惨重，251团在古宁头突破登陆，253团在湖尾登陆，突破防线。叶飞接到登陆成功报告，以为胜利在望，但是人算不如天算，设在海滩的障碍物勾挂住解放军船只，而抢滩船只因退潮全陷在沙滩上。
金门登陆
10月25日凌晨，人民解放军244团一度占领双乳山，天亮时遭国民党军装甲部队反击退败。在湖尾登陆的人民解放军253团占领观音山和湖尾高地，到中午被迫撤退，人民解放军二五一团冲出包围前进到古宁头，固守林厝，与国民党十四师和一一八师强力反攻，双方反复争夺。
争夺高地
然而，国民党军有着巨大的兵力优势，国民党军越打越多，局势越来越严重。打越多，局势越来越严重。10月25日午前，局面发生逆转，登陆部队三个团被迫从抢占的高地，先后撤向海边古宁头阵地。古宁头是253团登陆后留下一个营巩固下来的唯一的滩头阵地。国民党军在黄昏前又投入许多兵力向古宁头发起攻击，企图一举消灭解放军登陆部队。结果攻击被打退。天黑了，国民党军也伤亡惨重，只好转入休整。至此，双方战斗暂定，有了喘息之机。
这暂时的安宁，也不过是暴风雨前的宁静罢了，此时已是最胶着的状态。如果我军第二梯队约两万人能够顺利登陆，那我军就会胜券在握。
10月25日，第十兵团指挥部下令从厦门紧急调集船只，无奈遭到国民党海空军连番轰炸，入夜之后才有一艘小轮船和几条木船调到澳头、大嶝岛一带，只够装运四个连的部队。第二十八军决定让246团团长孙玉秀，率领四个连增援金门，并由孙玉秀统一指挥登陆部队。尽管孙玉秀率部冒险起渡，利用夜色掩护，躲过了国民党海空军的搜寻，基本平安地在金门登陆，但剩余部队已经很少，杯水车薪。
10月25日夜晚至26日凌晨，金门岛上的解放军登陆部队，不顾一整天苦战的疲劳，又发挥夜战的传统，展开了反击，以一小部袭击金门县城，主力在岛西北夺取了国民党军的部分阵地，天亮前又推进到林厝、浦头一线。
10月26日天大亮后，经过休整的国民党军又集中主力，在海空军和坦克掩护下，向古宁头、林厝、浦头一线猛烈反扑。林厝和古宁头的房子基本都是用石块垒筑的，非常坚固。解放军将据守的房屋作为一个个碉堡，与国民党军展开激烈巷战。在浦头、林厝东南的高地上，解放军又将在第一天战斗中占据的许多永久性工事，修整为坚固阵地，顽强抵抗。在26日上午的战斗中，国民党军几乎每攻占一处阵地和一座房屋，都要付出很大伤亡。至中午12时以后，林厝失守，岛上的解放军部队大都退守于古宁头。
10月26日上午，国民党军第十二兵团司令、金门防守的总指挥胡琏赶到金门，汤恩伯及他的日本顾问根本博(曾是侵华战犯)一起到前线督战。当天中午，蒋经国奉蒋介石之命乘专机飞到金门督战。蒋经国在日记中这样写道
…11时半到达金门上空，俯瞰全岛，触目凄凉。降落后，乘吉普车径赴汤恩伯总司令部，沿途都是伤兵、俘虏和搬运东西的士兵。复至最前线，在炮火中慰问官兵，遍地尸体，血肉模糊。看他们在极艰苦的环境中英勇作战，极受感动。
胡琏
由此可见，战斗之激烈，牺牲之惨烈。
10月26日晚间，据守古宁头的解放军经两昼夜苦战，已经难以支持。登陆所携带的弹药早已耗尽，缴获及从战场敌军尸体上搜集的弹药已基本打光已是弹尽粮绝，强弩之末。入夜后，孙玉秀向指挥所报告，登陆部队十个营已伤亡5000多人，准备分成几股突围上山打游击，活着的1200名指战员一定尽最大的努力，完成自己的职责。26日午夜,古宁头的解放军剩余部队乘夜突围，先向北突至海边，寻找船只无果后，又向东南突围进入山区。
直到10月27日上午，金门岛西北方向枪炮声仍不绝于耳。解放军剩下没有突围的少数人还坚守在古宁头以北的地堡和村舍之中顽强抵抗。国民党军逐屋搜索攻击，终于解决了战斗。随后，国民党军又向古宁头附近的北山海边发起攻击，军舰也绕到古宁头北面的海上，用舰炮向地面炮火射击不到的死角轰击。在海陆夹攻下，在海边的一些有武器的解放军伤员战斗到最后牺牲，大部分伤员被俘。
至27日上午10时，历时两天半的金门战斗基本结束。据统计，华东野战军共损失两批登岛部队三个团零四个连，伤亡9086人（其中包括船夫民工350人）。246团团长孙玉秀自杀牺牲，244团团长邢永生被俘牺牲，251团团长刘天祥作战牺牲，253团团长徐博最终被俘。
金门兵败是三年解放战争中解放军损失最大的战役，投入的三个团近九千人的部队整建制覆灭，在解放军的战史上也是极其罕见的。事后，主帅叶飞作出检讨：
我因轻敌，听不进(意见)，临开船时，在电话上我还坚持只要上去两个营，肖锋掌握好第二梯队，战斗胜利是有希望的。是我造成的损失。请前委、党中央给予严厉处分。
后来情况反映到毛泽东那儿，毛泽东表示:
金门失利，不是处分的问题，而是要接受教训的问题。
金门战败后，叶飞在回忆录中做出了这样的总结：
我们接受经验教训不能仅限于此，不能仅从微观上接受教训，还应该从宏观上体会这次教训的更重大的意义。那就是在现代战争的条件下，没有制海权、制空权，要实行大规模渡海登陆作战是非常困难。50年代初，在我海、空军还处于劣势的条件下，要仅仅靠木帆船横跨台湾海峡，解放台湾，现在来看，恐是会吃比攻金门失利更大的苦头的。金门失利之后，接受了教训，头脑清醒起来。接受攻金门失利的经验教训的真正意义，也许就在于此。
当时我军作战条件艰苦，武器装备上敌强我弱，才有此惨败，后来我军积极吸取经验教训，在解放海南岛的战役中没有重蹈覆辙，大获全胜！
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