1949年4月，当人民解放军百万雄师发起渡江战役后，国民党军在长江沿线的防线顿时土崩瓦解。担任京沪杭警备总司令的汤恩伯，手下40多万兵力，一部分仓皇向浙赣方向逃遁，一部分死守上海掩护物资撤运。第三野战军紧随其后，准备解放这座华东的巨型都市——上海，这不仅是当时亚洲人口最多的城市，近600万人的繁华集聚地，更是中国工商业的心脏。然而，要想既歼灭敌人，又尽量保存城市的完整，这对三野而言无疑是一个巨大的战略难题。

上海并非易攻之地。早在抗战时期，日军就在淞沪地区修筑了大量防御工事；1948年以后，国民党军更是大规模扩建，至1949年5月战役打响前，上海郊区已有4000多座碉堡和10000多野战工事。人口密集的上海，成为复杂战局的另一重挑战。更令人痛心的是，汤恩伯竟下令在防御阵地1000米范围内的民用建筑一律拆除，反抗者格杀勿论，导致大批百姓流离失所。守敌人数达20多万，包括八个军、25个师，还不计汤恩伯指挥的装甲兵、工兵、保安部队及海空军，全都布置在近郊及市区，形成层层防御。

第三野战军投入上海战役的兵力可观：第九、第十兵团全体，以及第七、第八兵团各一军，加上特种兵纵队，总计约40万人。同时，二野主力沿浙赣铁路集结，以防西方势力干预。当时，若在野战中对付汤恩伯的20万兵力，解放军几乎可轻而易举，但上海不同：三野既要解放城市，又必须保护其完好，为新中国建设保留这座国际大都市的战略价值。

总前委提出了瓷器店里捉老鼠的作战口号，明确要求巷战中不得使用大口径炮和炸药包，只能尽量以轻武器解决冲突。为了遵循这一原则，三野士兵在街巷作战中付出了巨大的牺牲。许多在淮海战役和渡江战役中荣立战功的指战员，最终倒在上海街头。例如，第27军235团的渡江第一船12位勇士，全部壮烈牺牲在四川路桥上。27军干部战士怒火中烧，曾坚决请求以步兵炮轰击苏州河北岸大厦，但仍遭总前委拒绝。

5月12日，上海战役正式打响。解放军以控制吴淞口、断敌退路为战略起点，从多个方向逐步向市区推进。在月浦、高桥等地爆发激烈战斗，第九兵团第29军与敌主力刘玉章第52军在月浦至刘行一线展开残酷拉锯战，终于击溃这支从辽沈战役中逃出的建制军。经过近十天浴血奋战，三野全线攻入核心区域，汤恩伯的抵抗信心动摇，5月22日将司令部迁至军舰，随时准备逃跑。

5月23日夜，第三野战军发动总攻，从东西北三方向同时突击。特纵重炮团轰击黄浦江上敌舰，迫使其全部离开吴淞口。汤恩伯在乘舰逃离前，任命赋闲的第一绥靖区副司令刘昌义为淞沪警备副司令兼51军军长，率三军和四个交警总队死守苏州河北。解放军猛烈攻势下，5月26日凌晨刘昌义率部投诚，三野部队迅速突破防线，占领江湾和大场。 当天中午，解放军四个军的先头部队追至吴淞码头，俘虏未及登船的敌军8000余人；27日上午，驻守杨树浦发电厂的最后一股约8000人放下武器，上海全境解放。历时15天的淞沪战役，三野歼敌两个军全体、五个军大部及五个交警总队15万人，自身伤亡3万余人，却将大上海几乎完整交到人民手中，创造了战争史上的奇迹。 老电影《战上海》以及前两年的《铁血奇兵》都尝试再现这一战役，但对细节的刻画仍显不足。或许有人会质疑，1937年的淞沪会战规模是否更大？当年中日双方兵力接近百万人，但中国军队主要防守在外围，真正激烈的战斗集中在宝山等靠近吴淞口的要点，城市巷战的规模有限。若日军第10军在金山登陆，中国军队即全线撤出上海市区，而西方列强租界仍在，这意味着不可能出现大规模巷战。 类似的例子还有斯大林格勒战役，苏德双方投入数百万兵力，但围绕城市核心展开巷战的实际兵力远低于总投入。直接进攻斯大林格勒的德军第6集团军约17万人，而苏军在城市中进行巷战防御的，仅有第62和第64集团军共约9万余人。上海战役的精妙之处，也在于三野在有限损失下，高度完成了对城市的解放与保全。