为配合西路军作战，30军加快进攻速度，抢占奉贤海堤，歼灭了原定要炸堤的国民党突击队，然后直趋白龙港，经一夜激战，歼敌51军、暂8师、37师一部，俘敌8000余人。
19日，30、31军会攻高桥，经3天激战，攻克高桥。三野部队全部攻占上海外围阵地，部分攻占主阵地带，从两翼向吴淞口张开了钳口。
为保住吴淞和高桥，汤恩伯连着拉上去3个多军，上海南北两翼重兵云集，市区则显得非常空虚。粟裕通过情报得知，汤恩伯本人已逃出上海，在吴淞口外的军舰上指挥，守卫上海的国民党军也有一部分已登船撤走。
战机难得，解放军向上海市区发动总攻。10兵团在月浦、刘行伤了元气，粟裕又将正在休整的23军和25军拿上来攻上海，这样，进攻上海的解放军达到了10个军，形成牛刀杀鸡之势。
总攻上海市区的有4个军:20军、23军、26军、27军。粟裕决心先取浦东，然后瓮中捉鳖。全天激战中，20军冲进浦东市区，23军攻克龙华，26军占领沈家桥，27军攻至苏州河南，各部进展都比较顺利。
汤恩伯将能调动的部队全部回援吴淞，然而已无补于事。解放军东西两路部队加紧攻势，凶猛地楔入了守军纵深。在西路，29军和33军一部攻占宝山，进抵吴淞。25军攻克吴淞要塞，稍后，28军和33军也攻至吴淞。
在东路，26日，30军占领三岔港，封锁了吴淞口东岸江面。31军全歼江心洲之敌，全部占领浦东地区。三野各部队会师吴淞口，肃清了苏州河南的敌军，切断了上海守军的最后退路。
在苏州河边，爆发了上海战役中的最后**。国民党军据守苏州河北，以高大楼房和工厂、仓库等建筑物为掩护，用密集火力封锁河面。聂凤智指挥27军不断展开攻击，一波波部队冲上去，又一波波倒在对岸射来的火网前。
攻了一上午，河南岸布满了攻击部队的尸体，然而还是没能冲过宽不过30余米的苏州河。为了不破坏上海市区，三野司令部命令部队不能使用重炮攻城，也不能用**爆破，只能用轻武器进攻，因而进展十分艰难。许多在淮海战役、渡江战役中的英雄都在苏州河边倒下了。
杀红了眼的战士愤怒的质问聂凤智:“是资产阶级老爷们的楼房重要，还是无产阶级革命战士的生命重要?!”
上海地下党发挥了重大作用。国民党淞沪警备副司令刘昌义派人和27军接洽，率国民党51军、21军、123军4万余人起义，大场、江湾解放。27军冲过苏州河，在20军和23军一部配合下，全歼了河北的国民党37军残部及交警总队。
其后，参战各部队全力投入搜剿残敌的战斗。从苏州河畔到黄浦江边的枪声停息，上海战役结束。
在16天的激战中，解放军共歼敌15.3万人，缴获各种火炮1370门，各种枪支8万余支，坦克、装甲车119辆，汽车1161辆，舰艇11艘，以及大量各种物资。
上海地区守敌，除汤恩伯及从海上逃脱的5万人外，全部被歼。人民解放军伤亡2万余人，其中牺牲连以上干部433人。勉强撑过半个月的汤恩伯终于明白了愿望与现实的差距，可惜他将面对的是老蒋的无尽怒火和小蒋的冷遇···