年12月底，国民党在大陆的统治基本崩溃。广东境内的国民党军薛岳、余汉谋、陈济棠等部撤退到海南。蒋介石派东南行政长官陈诚从台湾飞到海南，布置防务，想凭借琼州海峡阻挡解放军，使海南岛与舟山、金门、万山诸岛共同构成一道防卫台湾的屏障，并作为将来“反攻复国”的跳板。
海南岛国民党军由薛岳统一指挥海南岛的陆、海、空军部队，共五个军十九个师，海军第3舰队各型舰艇约50艘，空军四个大队战斗机、轰炸机和运输机共45架。以海空军优势，依托海岛的有利条件，组成立体防御的“伯陵防线，其具体部署是：
琼东防区：由李玉堂任司令，指挥32军等部共2.3万人，编为第1路军，分驻于琼山、文昌、琼东、乐会、万宁、琼中等县。
琼北防区：由李铁军任司令，指挥62军等部共1.4万人编为第2路军，分驻于海口、澄迈、定安等市、县。
琼西防区：由容有略任司令，指挥4军、64军残部共1.3万人编为第3路军，分驻于儈县、临高、澄迈等县。
琼南防区：由陈骥任司令，指挥63军等部共1.7万人编为第4路军，分驻于陵水、崖县、保亭等县。
海空军置于琼北地区，在海口成立了海军和空军指挥部，由薛岳统一指挥，担负巡逻、封锁琼州海峡的任务
根据中央军委及四野的指示，15兵团经过一个多月对海南岛情况的了解和研究，初步形成了“积极偷渡、分批小渡与最后登陆相结合”的战役指导方针。
年2月初，国民党军在岛上对琼崖纵队加紧“围剿”。15兵团首长研究后决定：虽然我军渡海作战的准备工作还未完成，主力部队大规模强渡的时机尚未成熟，但是为了支援琼纵的反“围剿”斗争，加强岛上我军接应力量，摸索渡海作战经验，为大规模登陆作战创造条件，要抓紧当前尚有北风的有利季节，开始实施偷渡。
以多大的兵力偷渡、选择什么样的登陆点呢？这是偷渡作战的两个核心问题，需要慎重对待。一排一连偷渡比较困难，两个军各1个加强团则费时太长，且目标过大易于暴露。
因此决定由两个军各先以1个加强营的兵力，趁敌人围剿岛上我军，两侧海防有所削弱的有利时机，分别向海南岛东西两侧实施偷渡。
一切准备工作就绪，偷渡部队于3月初开始行动。第一次偷渡能否成功，不仅关系着偷渡部队几百人的安危，而且影响整个战役的计划和全军渡海胜利的信心。这个艰巨任务交给了40军师团。
上级命令该团组织一个加强营，从雷州半岛西南端的灯楼角出发，向西南方向夜航里，预计于拂晓前，在海南岛西岸儈县的白马井附近登陆，在琼纵的接应下突破敌海岸防御，挺进五指山解放区，为接应我主力强渡创造条件。
琼崖纵队政治部主任陈青山（左）与师参谋长苟在松（右）
该团以屡立战功的1营组成渡海先遣营，三天内做好了出征前的一切准备。
3月5日下午，全营在灯楼角海滩召开誓师大会，12兵团副司令员兼40军军长韩先楚授予该营一面“登陆作战先锋队”的红旗。17时，全营名同志在师参谋长苟在松、团长罗绍福、营长陈永康、教导员张仲先率领下，在琼崖纵队侦察科长郭壮强协助下，分乘13只木帆船，扬帆启渡。
这时，海上正刮东北凤，又逢退潮，13只战船以箭头状的战斗队形驶向海峡深处。中途，风突然停止，只能靠划桨摇橹航行，速度很慢，按原计划于拂晓前登陆已不可能。苟在松当即命令各船做好对付国民党海、空军袭击的准备。
6日拂晓，发现有同方向行驶的十几只国民党军帆船。苟在松命令船队伪装成民船，尾随国民党军船队航行。中午3架国民党飞机在船队上空盘旋侦察，我军船队尾随前面船队，使敌飞机难辨真假。
13时，船队即将驶近预定登陆点时，被国民党军察觉，遭到2艘军舰、4架飞机的火力拦截和岸上两个连国民党守军的阻截。先遣营一面英勇还击，一面奋力划船。
在接近海滩百来时，战士们纷纷跳入海中，强行登陆。留在船上的机枪手和炮手向岸上敌军猛烈射击，掩护部队登陆。机炮连60炮手赵连友，发射54发炮弹命中了53发，大量杀伤敌人，国民党守军溃散逃跑。
这时，琼崖纵队政治部副主任陈青山率领的接应部队及时赶到，向敌人发起攻击。14时许，先遣营在琼纵1总队第8、9团的接应下，在超头市（白马井南10公里）强行登陆。但是13艘船只都被国民党飞机炸毁。
先遣营在7日晨到达半猛老村，与琼纵8团胜利会师，当晚即向五指山区转移。第一次偷渡成功。
43军执行第一次偷渡任务的是师团1营和配属的炮兵连，共人，由团长徐芳春和政治处主任刘庆祥指挥。按照预定计划应在3月6日13时启渡。但当天无风，李军长指示暂停待风。
不料几天过去，海上仍然无风，指战员们虽然非常着急，但李军长坚持等风，绝不贸然行动。直到3月10日才等来了东北风，天空阴云密布，敌机出动困难。李军长抓住时机，命令早已整装待发的加强营立即登船。
13时，43军名勇士分乘21艘木帆船从湛江市东南的砲洲岛启渡，向海南岛东北方向的赤水港至铜鼓岭一带航行。幸好，在恶劣的天气下，敌人的海空军也没有出动，也就没发现这支船队。
先遣营同狂风恶浪搏斗15个小时，虽然船队被打散，相互失去联络，但各船都向着预定目的地前进。11日9时左右，先头船在赤水港附近登陆，其余船只在附近30公里地段上分散登陆，后尾船到夜间24时才登陆。
负责接应的琼崖纵队独立团与当地县委书记叶明华、县长李光邦率领民兵赶来，把偷渡部队一批批地带到预定集合地点，12日晨部队到达文昌游击区。
13日，驻文昌的国民党62军两个团跟踪追击，先遣营在琼崖纵队独立团支援下，歼敌1个营，尔后进入琼山根据地休整。
与此同时，40军在获悉涠洲岛上的所谓“广东反共自卫军”占有多条大船的情报后，当即派师发起了战斗。
3月7日，由团为主组成的加强团，在师参谋长夏克率领下，分乘木帆船和机帆船迅速地包围了涠洲湾，发起登陆作战。岛上的敌人猝不及防，仓促应战，准备乘船逃走。我军的3只“土炮艇”已经堵住了港口，击伤了担任掩护的国民党军舰“海硕”号，该舰逃走，岛上的余名敌人无一漏网。余只既大又好、非常适合渡海作战的木帆船全部为40军缴获。
有了这么多船只，40军全军渡海都够用了。因此韩先楚军长向邓华司令员建议：改变原定的以40、43军各一个团二次偷渡的方案，以40军全军大举登陆，43军当二梯队。
邓华考虑作战计划已经报四野和中央军委批准，第二次偷渡还有几天就要实施，现在改变计划，会引起不必要的麻烦。他与韩争论了半天，最后还是坚持按原计划，实施两个团的偷渡。
3月26日，40军以师团主力、团2营和炮兵大队共0人，组成一个加强团，在琼崖纵队副司令员马白山和师政治部主任刘振华率领下，分乘81只木帆船从灯楼角启渡，向琼北的临高角驶去。
到下半夜。海上气温骤降，大雾弥漫，各船只能靠指北针航行，因此逐渐脱离了编队。刘振华和马白山等人紧急商议，决心继续前进，命令各船在失掉联系的情况下，要船自为战，单船也要登陆，单人也要上五指山。他们用无线电把这个命令传达到各营。
27日3时左右，团2营和92炮连首先遇到敌人的炮舰，刘振华等下令炮连开火，打跑了敌舰，船队继续前进。这时，由于气温的变化，海水由上半夜的西向流水变为东向流水，船变为逆水航行，方向更难掌握，船队被迫偏向东南，分散的船只各自向海南岛靠近。
5时许，雾气由浓转淡。正当他们隐约看到海南岛海岸时，突然在右前方响起了激烈的枪声和手榴弹、炮弹的爆炸声。马白山断定这是接应部队在临高角预定登陆点和敌人打响了，按照这一判断，对面应是澄迈县海岸，比预定登陆点向东偏移了五十里，而且这一线的敌人防御比临高角一带强得多。
这时，岸上敌人也发现了船队，开始向我船队射击。情况紧急，容不得半分犹豫，刘振华立即命令就近的船只强行登陆。天愈来愈亮，我军完全暴露在敌人的面前，敌人的射击更加猛烈，敌机也飞来投弹扫射。
我军指战员不怕牺牲，冲在最前面的一个加强排首先跳到海中，涉水冲上滩头，很快攻占了一个地堡群。
正在加强团主力的船只陆续靠岸登陆时，国民党军2艘军舰和数架飞机猛烈轰炸我强渡部队。在这危急时刻，团2营4连的两只战船立即转舵，迎战军舰、飞机，把火力引向自身，直到打完最后一颗子弹，以大部分指战员牺牲的代价，掩护了主力抢滩登陆。
担负接应任务的琼崖纵队1总队和我首批登陆的40军先遣偷渡营，因加强团登陆地点改变，未能接到，而是在预定登陆地点与国民党军展开激战，牵制了敌人的兵力，减轻了加强团的压力。
27日中午，部队陆续在偏离原定地点临高角以东20公里的玉包港、林诗港一带分散登陆。登岸后到一个叫正好村的村子集结。随后在当地党政组织和民兵接应下，于29日晚与琼崖纵队胜利会师。
43军师进行的第二次偷渡，情况最复杂，不利因素也最多。原定3月24日21时开始启渡，部队按时登船，因风力不足而停止行动。但由于组织不严，师团2营一个加强连人乘四只船于25日晚提前出海。
26日上午7时，四条船抵对岸，并没有琼崖纵队接应，但是岸上也没有敌人布防。连长主张登陆，但随队的团部作战股长恐暴露我军登陆意图，又怕孤军登陆力量薄弱，故决心折头返回。返回途中，该部队遭敌舰两艘和四架飞机火力杀伤，仅有55人成功返回，其余壮烈牺牲。
3月31日，天气总算有了变化。当晚22时40分，师团、团1营和警卫连共人组成的加强团，由师长王东保、政治委员宋维栻率领及琼北地委宣传部长协助下，分乘88只木帆船，从雷州半岛东南端的海仔港启渡，驶向海口市以东的铺前港。
宋维栻少将
4月1日天明，加强团船队接近塔市海岸，突然听到正前方传来激烈的枪炮声，原来，这是前来接应加强团登陆的琼崖纵队独立团、3总队1团和徐芳春指挥的先遣营同守敌交上了火。
凌晨4时30分，抢滩战斗打响，经过半个多小时的战斗，加强团突破敌第一线海岸工事，攻克敌10余座地堡，歼敌2个连，俘敌余人，我伤亡约40多名。加强团登陆后，与接应部队胜利会师。
我军数次偷渡的成功，使海南岛上敌我力量的对比发生了重大变化，为后续主力部队大规模渡海作战奠定了胜利的基础。
在一个月的时间内，解放军连续两批4次偷渡均获成功，极大地震撼了海南岛上的国民党军。薛岳深感海南防卫岌岌可危，为了“亡羊补牢”，他一方面调兵遣将，跟踪追击解放军登岛部队，企图趁解放军立足未稳加以包围歼灭；另一方面实行高压统治，铲除异己，震慑人心。
尽管岛内人心惶惶，薛岳还是决心与解放军对抗到底。他判断解放军在4月份必定大举登陆，便将驻琼南的第、师等部及海空军大部调至海峡正面。命令全军于每日黄昏起至拂晓后处于备战状态，海防部队进入阵地，指挥官进入指挥位置。
实际上，薛岳知道自己兵力有限，在漫长的海岸线上他的防御措施显得捉襟见肘，在解放军数次偷渡成功后，薛岳把防御重点放在了澄迈、临高一线，这与解放大军主力最后登陆的地点大抵吻合。
文昌、儋县两地区，因渡海航程过长，不便于大军渡海的活动，薛岳在制定防卫计划时，始终认为是助攻方面，仅部署些防卫警戒部队，监视其偷渡，将第2、第3路军作为机动兵团，部署于定安、澄迈间地区，随时策应。
但薛岳在兵力部署上出了问题。薛岳计划派战斗力最强的32军防守临高、澄迈一线，32军隶属于21兵团，司令官刘安祺毕业于黄埔三期，是蒋介石的嫡系，一直不服从薛岳指挥，不愿意将部队从琼山、文昌拉到临高、澄迈。
32军军长李玉堂来头更大，黄埔一期，抗日名将，有山东三李之说（李玉堂、李延年、李仙洲）。抗战期间曾在薛岳麾下带领泰山军作战，但他俩关系并不和谐。
第二次长沙会战期间，第十军遭遇日军四个精锐旅团的进攻，尽管经过浴血奋战，但还是丢了战略要地金井。随后，军长李玉堂被薛岳追究责任，撤了职。
衡阳保卫战期间，李玉堂奉命指挥部队增援，想救出自己的老部队第十军。而薛岳暗中使坏，致使各路援军进展缓慢，不买李玉堂的账，李玉堂气的辞职。
内战爆发后，李玉堂原任整编二十四军军长，辖整20、26师、72师和88师，负责徐州到兖州之间的治安。可徐州绥署主任薛岳又给他穿小鞋，不打招呼就陆续调走了他麾下的四个整编师，使李玉堂成为空头军长，手下只剩两个保安团。
有了旧恨，又在山东老乡刘安祺的鼓动之下，李玉堂拒绝率32军调防临高、澄迈一线。薛岳无奈，只能安排战斗力较差的第4军、62军、64军防守。这三个军都是粤军，其中第4军军长薛仲述是薛岳的二弟，64军军长容有略则是薛岳的老乡加心腹。
4月10日17时，邓华发出实施大规模登陆作战的命令：40军6个团、43军2个团，务必于4月13日以前准备完毕，待机起渡，争取于15至18日海潮平流时机，实行强渡。
4月16日19时30分，渡海作战兵团第一梯队人，即40军师（欠团）、师、师团，共人和43军师（欠3个营）余人，分乘只战船，分东路、西路编队，从雷州半岛南端登楼角起渡。
渡海第二梯队43军师、师团及团两个营，分乘81艘船只，由三塘起渡，随第一梯队跟进。
4月17日凌晨3时，第一梯队靠近了海南岛。这时，琼崖纵队5总队5团、3总队2团、1总队全部和40、43军先遣登岛部队，在马白山、刘振华等指挥下赶到临高角阻击出援的国民党军，接应第一梯队登陆。
6时，第一梯队距岸五六十米，先头船的战士们纷纷跳入齐胸深的海水，至下午，40军登陆部队击溃守军64军师2个团的阻击，连续攻克9个地堡群，占领了守军的防御核心阵地临高山（今高山岭）。随即，以一部分兵力包围临高县城，主力继续向纵深推进。
19日，师在美台地区歼灭了国民党军4军师部及1个团，师奔袭加来64军军部，64军副军长兼师师长张其中惊慌失措，不顾容有略要求其打反击的命令，擅自率部撤退，导致临高一线很快落入解放军手中。
17日4时，43军师主力在玉抱港、雷公岛地段登陆。部队登陆后，首先抢占才芳岭、桥头市等要点，歼64军0余人，建立了滩头阵地，并包围了花场港之敌。
容有略急调位于福山的64军4个团向花场港进攻，企图阻止43军登陆部队向纵深发展，保障海口市的侧翼安全。18日晨，福山守军向北运动，被师先遣加强团和琼崖纵队第3总队阻截，协同师主力将其击溃。师先遣偷渡营趁机尾追敌人一举攻入福山市，与敌展开巷战，经7小时战斗，敌大部被歼，少数溃散，我军占领该市。
海南岛防卫第三路军司令、衡阳保卫战英雄之一——容有略
至此，渡海主力部队在琼纵和先遣登岛部队的配合下，控制了琼北地区海岸各要点，突破了薛岳吹嘘为“固若金汤”的伯陵防线。
由于国民党军的情报不准，薛岳未能及时掌握我军实际登陆人数，当我第一梯队登陆后，他还以为是小部队偷渡。他调整兵力部署，企图消灭威胁海口市的43军师。19日，薛岳将62军主力集结于澄迈地区，并命令驻海口市32军师向澄迈地区增援。
20日晨，师在澄迈县城以北的黄竹、美亭与国民党军32军师遭遇。师当即将其包围，展开猛烈攻击。同时，师先遣加强团迅速进至美仁地区，占领有利地形，构筑简易工事，准备打援，保障师歼灭师主力。
薛岳为解除师之围，命令62军和暂编13师、教导师及师另1个团火速增援黄竹、美亭，对师实行反包围。
邓华决心将计就计，趁薛岳主力部队围攻43军登陆部队之机，在澄迈及其以北地区展开大规模的围歼战以求消灭薛岳主力部队。他一面命令43军登陆部队坚守阵地，顶住数倍于己的国民党军的进攻，一面命令40军主力急速东进，将进攻师的国民党军包围起来。同时，令琼纵3总队及独立团，积极协同登陆主力作战。
4月21日拂晓，国民党军5个师在飞机、火炮支援下，向师阵地发起猛烈进攻。师迅速调整部署，指派少数兵力抗击外线的围攻，集中主力于内线，力求将已包围的国民党军师主力尽快歼灭。
美亭战斗中的40军指战员
这时，战场上出现了包围与反包围、犬牙交错的复杂局面。双方都不敢打炮，在许多阵地上展开了短兵相接的肉搏战。22日，40军、43军与琼纵3总队及独立团，同时向国民党军发起猛烈的攻击。
直到此时，薛岳才弄清楚是解放军的大部队来了。他害怕主力被全歼，遂慌忙命令残部向海口市方向撤退。我军于23日晨解放琼山、海口，全歼未来得及逃跑的62军2个师、暂13师、教导师。
此次围歼战，全歼国民党军32军师，62军两个师、暂13师和教导师等部。薛岳的环岛防御体系核心阵地———琼北守备区至此土崩瓦解。
4月18日，蒋介石得知解放军大部队在海南登陆的消息后，知道海南岛是守不住了，下令放弃海南岛。根据蒋的命令，薛岳于22日下令全线向南撤退。
24日下午，15兵团前指获悉薛岳残部已分别南撤，即命令部队分为东、西、中三路迅猛追击。时近5月，海南岛上奇热的天气和环境给我军指战员带来了很大的困难，但各部均能子以忍受，仍然发扬了高度穷追猛打的作风，战斗积极性始终高涨。
据国民党史料记载，5月2日撤离海南岛到达台湾的国民党军残部，有32军10人，4军和64军各人，62军人，63军和海南防卫司令部20人。总计不到5万人。
海南岛登陆战役，自年3月5日第一批加强营偷渡开始，至5月1日解放北黎、八所两港为止，历时58天，粉碎了国民党陆海空军的立体防御，解放了全岛。
此役，共歼灭国民党军5个师又9个团，计30余人，其中俘虏人，缴获各种火炮门，各种枪支，飞机4架，坦克和装甲车7辆，汽车辆，击落飞机4架，击沉军舰1艘、击伤5艘。解放军伤亡、失踪共4余人。