1948年10月20日，辽沈战役第二阶段辽西会战开始。东北解放军攻克锦州后，决定采取诱敌深入、打大歼灭战的方针，集中主力在沈阳至锦州间歼灭“西进兵团”。
蒋介石第二次飞到沈阳，确定“东进兵团”和“西进兵团” 继续向锦州夹击，企图重夺锦州，并令第五十二军主力夺取营口，以便把东北的部队经内陆或海上撤至关内。23日，“西进兵团” 到达黑山、大虎山附近地区时，遇到阻击。坚守黑山的第十纵队抗击了“西进兵团”3昼夜的连续猛攻，为解放军主力从锦州东进争取了时间。廖耀湘兵团被包围于黑山地区。廖兵团为突破包围，向阻击的解放军发起猛攻，10月24日，蒋军相继攻占解放军 3个高地。当两军坚守在石头山白刃肉搏时，蒋军突然用炮火轰击，双方全被炸死。石头山被蒋军占领。接着，蒋军先后发起多次九十二高地争夺战，但伤亡惨重，解放军某连也全部牺牲。解放军坚守的一0一高地终因弹尽人寡被蒋军攻占了。下午6时，解放军又在炮火掩护下，分四路反攻，收复全部阵地，廖耀湘见从黑山、大虎山逃跑已不可能，停止对黑山的进攻。25日，“西进兵团”于当晚向营口撤退，其前卫部队在台安以北遭解放军独立第二师的拦击，又改向沈阳撤退，26日，解放军6个纵队20万人完成了对“西进兵团”的合围，当晚发起攻击，进行分割围歼，激战至28日晨，全歼国民党军第九兵团及5个军部、12个师共10 万余人，俘东北“剿总”中将副总司令兼第九兵团司令廖耀湘等多名高级将领。