蒋介石来到重庆短短两周，被他寄予厚望的宋希濂部大部被歼，残部溃逃至川西下落不明，守卫川南的罗广文部更是溃不成军，望风而逃。
他在11月28日的日记中真实地记录了当时沮丧失望的心情：“时至今日，由余养育完成之党国，而由余之手毁灭之，此情此景将何以堪？”。
也就是在綦江解放的当天，国民党反动派对囚禁在白公馆、渣滓洞等监狱的革命者进行了大规模屠杀，即“11·27大屠杀”。这次大屠杀共有330人遇害，仅有35人冲出魔窟，死里逃生。
此时，多少还能够阻挡解放军进入重庆的，就只剩下南泉了。作为重庆的南大门，南泉距当时的重庆市区18公里，地处狭长山谷，两侧峰峦重叠，向北伸延到长江边的大兴场，向南伸延到綦江，构成了重庆江南的一道天然屏障。
南温泉东南面的建文峰是最高控制点，海拔504米，它和北侧打鼓坪山之间的峡谷虎啸口是南川通往重庆的必经之路，路两旁山势陡峭，大有“一夫当关、万夫莫开”之势。
国民党军在此构筑了据守重庆的最后一道防线—“江南防线”。南温泉东北方向部署了罗君彤的361师、杨森20军的一个师和内二警总队，南温泉西南方向和川黔公路沿线部署了罗广文部44军，南泉主阵地则部署了蒋介石从川北空运而来的胡宗南部王牌第1军167师。
第1军的前身源于黄埔军校教导团，是国民党中央军的嫡系主力，号称“天下第一军”，装备精良、战斗力强悍。
11月25日，刚刚参加完解放南川战役的12军35师103团奉命由南川神童坝抄山路飞兵进攻南温泉，26日下午3时，103团抵达南泉虎啸口后与守敌遭遇，打响了解放重庆的最后一场激战。
南泉制高点打鼓坪和建文峰的守军正是胡宗南部第1军167师，国共两军的精锐部队在此展开了激烈的阵地争夺战。激战中解放军先后占领了建文峰、五洞桥通道和南泉正街，但国民党守军的抵抗和反扑也非常顽强，战斗异常残酷。
28日晚11时，解放军参加南泉战斗的部队奉命有序撤出，由川黔公路到达长江上游的渡口后渡江汇入12军主力部队，受到重创的国民党军167师也因顾虑被围歼而退出了南泉，至此战斗结束，历时56小时。
南泉战斗是解放重庆外围战斗中最激烈、持续时间最长的一次战斗，也是解放战争期间解放军最后一次攻打特大城市的战斗。它重创了国民党重庆江南防线守军，也为11军和12军等主力部队渡江解放重庆赢得了宝贵时间。南泉战斗中103团有100余名干部战士光荣牺牲。
南泉防线溃败，坐镇重庆指挥的蒋介石已无法对战事的发展做任何影响，随着耳边的枪炮声越来越密集，越来越近，他不得不作出一个痛苦的决定，放弃连八年抗战都未曾丢失过一天的陪都重庆。