9师完成在大凌河渡口的任务之后，围歼廖耀湘兵团的战斗早已打响了，等9师向地方部队交代了移接手续，马不停蹄地赶到辽河边上的时候，连廖耀湘本人都已经成了解放军的俘虏。廖耀湘十万铁甲精兵，关山林一个也没捞着打，看到人家部队大把地抓俘虏，心里那个窝火，简直比猫挠还难受。
那个时候，辽西战场一片混乱，到处是坦克、战车、武器，到处是鼠窜的廖兵团士兵，解放军满世界地追着抓人，9师下面的部队看了心里发痒，就请示关山林，仗虽没捞着打，是不是把部队放出去，也抓几个俘虏过过瘾？袁正芳本来已经答应几个团长，帮忙在关山林面前说说话，吴晋水的意思是同意的，抓几个俘虏，缴几条枪，这样对平息部队烦躁的情绪是有好处的。但是关山林没有同意，关山林多了个心眼儿。关山林想，锦州打下来了，长春打下来了，廖耀湘的十万大军也被消灭了，辽西作战就基本上结束了，剩下的，就只有沈阳和营口的两大股敌人了，吃掉这两处的敌人，显然是势在必行。围歼廖耀湘之战，解放军各部队实施的是渗透穿插的战术，这样不仅使廖兵团建制大乱，解放军参战的各兵团建制也乱了。各师、团、营、连单独作战，穷追猛打，哪儿有敌人就打到哪儿，围歼战结束时，各兵团已经无法集结，师、团位置极为分散杂乱，很多连长营长团长根本就找不到自己的大部队，这对部队的整体行动势必有所影响，如果这个时候奔袭的命令下来，部队不乱成一锅粥才怪。关山林不想在关键的时候让自己的部队失去了调度，他让袁正芳通知各团，9师的人一律不许去抓俘虏，一律不许去捡枪支浮财，原地集结，等待命令。关山林怕袁正芳没弄懂，又补充道，告诉下面的部队，不要怕打不上仗，不要学那种没脾气的猫，只知道盘死耗子，谁的耐心最好，谁就可能捉到大老鼠。
后来的事实证明，关山林的判断是正确的。总部进军沈阳的命令很快就下来了。总部在命令中说，全军指战员，向沈阳英勇前进！还说，各兵团和师在运动中掌握部队，调整行军时间和路线，能在运动中归还建制则好，万一不行，到了沈阳再说。总部显然知道下面部队乱成了什么样，所以才做了那个补充。
因为总部的命令无法按照正常程序通知到各部队，命令的传达形式是组织宣传队和向导队敲着锣鼓扯着嗓子大喊大叫下达的。一时间，在广阔的辽西战场上，成千上万支部队都在调整各自的方向，一齐直扑沈阳而去。那些失去了与大部队联络的部队，那些因为捉了太多俘虏捡了太多洋捞变得臃肿不堪的部队急得嗷嗷叫。宣传队和向导队也叫，说，你们还待在那里犯什么傻？俘虏交给地方同志，民兵、民工、老百姓都行，武器弹药也交给地方同志处理，赶紧往沈阳跑吧。那些部队听了这话才醒过来，丢下俘虏武器撒腿就往沈阳方向奔。
9师就没有那么狼狈。9师在整个辽西战场上是最冷静的一支部队，同时也是建制最整齐的一支部队。命令下来的时候，9师几乎是闻声而动。部队行进在路上的时候，袁正芳不无钦佩地说，师长，怎么就被你算上了？吴晋水也说，老关，开始我还以为你是在赌气呢，原来你不是赌气呀。关山林扬扬得意地说，要么我怎么叫关山林，别人不叫这个名字。又说，不是算，不是赌气，我就认死一个理儿，东北那么大个战场，千军万马都动起来了，绝不会只盯着一个小小的廖耀湘，大头绝对在后面。我还认一个理儿，要不叫我关山林恶恶地打一仗，那世道也就太不公平了，老天都瞎了眼。吴晋水叹息一声道，在合江时就听说省军区的关老虎一听见打仗就犯疯，果不其然。
9师由于建制整齐，奔袭迅速，是最早抵近沈阳的部队之一，并且立刻向沈阳城内发起了攻击。其他相继抵达的部队还在归还调整建制的时候，9师已经突破外围的城防工事，进入市区了。
9师突入市区的时候是10月1日拂晓。关山林让刘副师长带着27团在全师的前面，部队呈品字形由西向北进攻。沈阳比锦州大多了，马路也宽敞得唬人，部队一进入市区就听见四面八方都有炒豆似的枪炮声传来，后来才弄清，原来独10师已从城东，12纵和独1、独2、独3师已从城北打了进来。关山林当时不知道这些，只下令部队猛打猛冲。关山林问袁正芳，周福成的司令部在哪儿？袁正芳说，刚才抓了个俘虏，弄清楚了，周福成的东北剿总和8兵团的司令部在银行大楼。关山林问，银行大楼在什么地方？袁正芳摊开地图，指着一个红点说，在这个位置。关山林从地图上抬起头，说，告诉刘副师长，部队别恋战，别缠着那些腥不拉叽的小鱼小虾，直接插到银行大楼。关山林说着自己就往外走，邵越和靳忠人立马跟了上去。
师部先设在一所教堂里，后来又往前迁，到后来越迁越快。先头团进展得太快，后面的二梯队都得接上，否则就有可能被人家一个反冲锋包了饺子。师部无法安定下来，参谋人员都在那里窜来窜去。关山林干脆要人把指挥部搬上吉普车，随时前移。只是通信兵苦了，到哪儿都要忙着找电话线头，要是电话没接好，前面和后面的部队联系不上，关山林就要发火骂人。
9师一路突进，所向披靡，连着敲掉了好几个敌军的工事和据点，待进入市中区后，情况就发生了变化。关山林一直以为打锦州的范汉杰就打得够容易了，老范稀松，完全不经一打，没想到周福成的8兵团比老范还不如。沈阳就像一只鸡蛋，外壳的城防工事还有那么点硬度，城防工事一旦敲开，里面就是一锅不经碰的稀汤。市区的守军望风而降，到处是成帮结队的溃兵，要么打着白旗，要么脖子上缠着红布带，个个兴高采烈，主动打听解放军的位置，要求投降。一些军官开着美式吉普车满城乱转，找解放军去他们兵营受降。还有的为了争着先受降互相打了起来。
9师势如破竹，由于没有受到什么抵抗，进展神速，部队很快就分散了。先是以营连为单位各自为战，后来营连也嫌大，便以排，以班，甚至单独作战。27团4营4连一个战士，当兵只两个多月，锦州战役时还是个听见炮弹响就往胯里埋头的，这时胆大了，一个人冲进一座兵营，兵营里整整齐齐坐着七八百周福成的兵，一看见4连那个战士端着枪冲进来就一齐高呼，解放军来啦！解放军来啦！几百人蜂拥而上，将那个战士团团围住，纷纷问，枪缴到哪儿？战士随便往东一指，很威风地说，枪都堆到那里，都码整齐。俘虏喜滋滋地往东跑，将枪码成一座小山垛，码好枪又跑回来，问，人呢？人到哪儿集合？4连那个战士就往西指，说，人去那儿。俘虏就喜滋滋地往西拥，集合了，排好队形，然后几百双眼睛齐刷刷地盯着解放军，等待发落。4连那个战士也不知道下面该怎么办了，拿那一大堆俘虏无法处理，走人吧，丢下那些俘虏怎么办？不走人吧，往下都该演些什么，不知道，就站在那里发愣。战士发愣，那些俘虏也发愣，发着发着就开始交头接耳起来。战士以为要生事，就有些紧张，枪栓拉开了。这时一个俘虏跑过来，怯生生地对他说，共军大哥，有吃的吗？我们都已经投降了，是不是该发东西给我们吃了？战士这才松一口气，抹一把额头上的汗，说，急什么，等着，等联系上就有吃的了。
9师在偌大的沈阳市区内如入无人之境，除了零星的抵抗以外，基本上就是拉着队伍在城内接受俘虏了。电话不断传到师指挥部，也有送信来的，说这里捉了一个团，那里缴了几辆坦克，有的部队抓俘虏抓得太多，人得单个儿分开才能应付局面。关山林晦气地说，妈的，这哪里是打仗，这比下河撵鸭子还简单。袁正芳怕关山林又烦躁了，连忙说，不简单呢，下面的指战员都直喊累，跑不过来呢。吴晋水也在一旁说，累就累一点儿吧，捉俘虏也是一宗，只要有胜仗打，部队的情绪就好了。关山林不阴不阳地说，那是。
到中午的时候，沈阳市大部已落入解放军的手中，周福成见部队降的降，逃的逃，剩下他一个光杆司令，谁也指挥不了，无计可施，便率8兵团机关三百多人正式宣布投降。沈阳市里，只剩下青年军的207师还在负隅顽抗。
207师属于国民党的嫡系部队，装备精良、军纪严明、训练有素。该师驻守铁西区的东大营和乔家窝棚，自攻城起，东野12纵和独立师就开始猛攻207师，战斗打得相当激烈。207师虽然先前已在辽西失去了许万寿旅，仍凭借杀身成仁的气节和凶猛的火力网顽强抵抗了两昼夜。周福成投降之后，曾下令207师放下武器，207师对周福成的命令却置若罔闻。12纵眼见打不动了，撤了下来，换上9师所在纵队。纵队司令员见207师不吃劝，气得一挥手说，坚决彻底歼灭它，说完就布置兵力。先问哪支部队现在建制最完整，能够迅速拉上去。参谋人员说，6师、9师、独4师。司令员说，都调到铁西区来。参谋人员就连忙下去布置。
关山林没想到仗打到收手时，竟还能捞上一块硬骨头啃，精神立刻来了，马上命令袁正芳集结部队，拉到铁西区。关山林是最先赶到铁西区的，一到那里纵队首长就给布置任务，叫打东大营。关山林领了任务，带刘副师长和参谋长袁正芳到前面看地形。东大营是旧时的一座兵营，建筑修盖得密密匝匝，外围十分结实，四边有一片棚区，还有一座教堂，塔顶尖尖的，像是一座磨锐了的烟囱，207师一个旅外加一个坦克营就驻守在这里。
关山林把地势看明白了，就命令部队发起攻击。27团担任首攻，号声一响，团长胡至杰就带着部队迅速向前运动，没等部队通过棚户区前的那一片开阔地，207师就开火反击了。果然是赫赫有名的青年军，火力之猛烈，反击之顽强，应变之迅捷，让关山林感到吃惊。关山林在望远镜里看到27团在密集的火力网前根本抬不起头来，都趴在地上，那座教堂上也有火力居高临下地往下扫，不少战士趴在那里动也没动就被打中了。关山林放下望远镜，摇摇头说，不成，这招不成。
27团真的没冲上去，在二梯队的火力掩护下，勉强退了回来。袁正芳在电话里冲着27团团长胡至杰喊，马上组织第二次进攻！关山林回过头来说，叫他组织火力，进攻前先把那座教堂敲掉。袁正芳就冲着话筒喊，师长要你先把教堂敲掉！
胡至杰自然是恨透了那座教堂，立刻组织起火力，一通猛轰。再好的上帝也不是武力的对手，可怜那座美丽的教堂，顷刻间便成了一堆废墟。
第二次进攻时，27团增加了一倍的兵力，进攻也强悍得多，恶狠狠地直扑开阔地而去。战士们一边冲锋一边猛烈射击，开阔地间火网结得滴水不漏。207师却像一个惯于碰硬的拳师，知道遇着了强悍的对手，反而兴奋了，竟然从棚户区里冲出一支反冲锋的队伍，双方在开阔地里短兵相接，浴血火拼，两边的士兵都像成熟的高粱秸似的，成片成片倒下去，倒下去了手中的冲锋枪还在继续搂着火。相峙一阵，207师宁死不退，27团无从得手，眼见伤亡不断增加，胡至杰只得下令吹撤退号，把队伍又撤了回来。
关山林在指挥所里看得一清二楚，气得把望远镜一摔，说，27团怎么看不见火力支援？胡至杰那狗日的，把重火力窝着下崽呀！刘副师长连忙说，我去27团吧。关山林说，告诉胡至杰，冲得再狠些，别停下来，一分钟也别让狗日的喘气，今天晚上一定要把阵地给我拿下来，拿不下来我下他的头！
说是那么说，战争有自己的规律，不是想怎么就怎么，仗一打起来就是另一回事了。到第二天黎明时分，27团连续发动了十四次进攻，次次都是玩命似的猛冲猛打，笃定是势在必夺，却仍没有拿下东大营。也不是没有战绩，半夜时分，27团发挥打夜战的看家本领，终于攻入了棚户区，并占领了那片已被炮火夷为平地的阵地，但再往前，待到攻打兵营时，所受到的抵抗就更加顽强了。207师那个旅剩下的兵力全部躲藏在密密匝匝的建筑里，每座建筑，每个窗口门洞都成了死亡的出入口，不断喷射出灼人的火舌。还有更绝的，他们把坦克营的八辆坦克开进营房里，各据一隅，然后把营房炸塌，将坦克埋起来，只露出炮口和窥视窗，炮口平直，专打集结冲锋的人群。进攻一方的重火力这时一点儿显不出来了。炸塌的房屋自然也埋了一些人，但因为建筑密集，炮弹就算落在近处，因为隔了一堵墙，杀伤力也会被封锁在墙的另一边。27团后来也弄了几辆坦克来加强火力掩护冲锋，但坦克在建筑群中行动呆笨，又没有遮掩，很快被对方的暗火力打废了两辆，瘫在那里冒着黑烟。对方的坦克因为掩埋在坍塌房屋中，即便挨上两炮也无伤关节，反而更加气焰嚣张。27团不喘气地打了十多个小时，豁出全部家当了，伤亡十分惨重。有两个连是整连打光了。有的战士哭着去找连长，说他那个排的排长被坦克炮炸飞了。连长说哭个尻，排长不在了你就做排长，你领着人冲。战士说我领谁去？我们排就剩下我一个人了。还有的连队打得所剩无几，命令下来要接着再冲，剩下的几个人急红了眼，一边流着泪，一边脱光衣服，往身上密密地绑了一圈手榴弹，怀里再抱一包炸药包，点上火就冲进建筑群里，死活是一拼，反正把人打光了，你再有命令下来就不是我的事了。就这样，仗打得惊天地泣鬼神，27团直到打得失去了进攻能力，到底没能攻入敌营。