国民党政府由广州飞往重庆后，10月底，人民解放军发起了攻打大西南的战役。蒋介石对解放军攻打大西南并不感到意外，令他头痛万分的是解放军声东击西的战术，让他判断不清我方的主攻方向在哪儿。
在鄂、湘全境解放而西南开始告急的情势下，国民党政府行政院长阎锡山于11月上旬致函蒋介石，称：“渝东、黔东军事虽有布置，尚无把握，非钧座莅渝，难期挽救。”（《蒋经国自述》，第303～304）蒋介石不得不于11月13日由台北再次飞抵重庆，“明知其挽救无望”，仍去“主持残局”。（《蒋经国自述》，第303～304页）
11月15日上午，蒋介石召集在重庆的国民党军政要员召开紧急军事会议，商议防御和迟滞共军进攻的策略。
然而，蒋介石召集的这次会议，并没有议出什么高招。除了消极防守外，就是炸。以破坏道路来阻滞人民解放军攻势，实在是穷途末路者的绝望举动。
随着前线不断失败的消息传来，重庆的情况一天天紧张起来。
蒋介石从来自各方面的情报分析，重庆很快会被人民解放军攻占。于是决定放弃重庆，逃往成都。他一面命令毛人凤赶紧派人进行爆炸和屠杀，一面让阎锡山把“行政院”办事机构迁往成都。
11月30日早晨6时，蒋介石逃离了重庆这座曾让他心醉神怡的山城。
就在蒋介石慌忙乘飞机从重庆飞往成都的当天，国民党政府的所谓陪都重庆，回到了人民手里。12月8日，刘伯承、邓小平率野战军领导机关进驻重庆。
重庆一解放，刘伯承的眼光就盯住残敌麇集的成都。
由于重庆及川东、川南广大地区的迅速解放，蒋介石不得不再次收缩兵力。他命令由重庆及其以北地区团主力在桂粤边境被第四野战军及第二野战军第4兵团歼灭。西南境内的国民党军更加孤立和气馁。西撤之敌，在正面迟滞解放军行动；命令胡宗南、张群等部，悉数退向成都，企图向西康和云南逃窜。这时候，华南方向的广西战役取得重大胜利，白崇禧集刘伯承、邓小平坚决不给敌人以喘息的机会，决定乘势发起成都战役。12月6日，令第5兵团主力及第10军抢占乐山、青神、浦江等地，从南面兜击敌人，并强调指出：“这个战役的关键在于占领乐山，完全截断敌人退往西昌、会理、云南的公路线。”又令第3兵团主力迅即攻占简阳、邛崃、大邑等地，从东、西两面向敌人推进。同时，电告贺龙、李井泉率领所部越过秦岭，兼程南下，由北面压向敌人。
在军事打击的同时，政治争取也取得了极大的成功。在中共中央、中央军委的统一领导和部署下，刘伯承、邓小平积极开展了对敌政治攻势和策反工作。11月21日，他们向西南国民党军政人员提出四项忠告，号召他们停止抵抗，投向光明，改过自新，立功赎罪，并明确规定了政策界限，对业已起义和投诚的武装，一律暂不编散，不收缴武器，指定地点集中，听候处理。这在国民党军中产生了巨大的影响。
最先起义的是国民党地方实力派。12月9日，国民党云南省政府主席卢汉在昆明通电起义。同日，国民党西康省主席刘文辉、西南军政长官公署副主任邓锡侯、潘文华在四川彭县通电起义。他们的起义对蒋介石“大西南防线”的瓦解有举足轻重的作用。特别是刘文辉等人的起义，对我军胜利进行成都战役、围歼胡宗南集团、加速大西南的解放，起了很好的配合作用。