年9月12日，东北野战军发起辽沈战役。
根据战前制定的计划，东野决定集中2、3、7、8、9等5个纵队的兵力，包括负责主攻的6纵17师，从锦州北、东、南三个方向突破，将锦州拦腰斩断。为了夺取锦州的战役能够顺利施行，需要先切断山海关、锦州、锦西以外各个据点的联系，9月9日9纵接到任务，要求纵队司令詹才芳率领部队，迅速在锦州以及义县之间进行穿插，并包围义县，当然执行这一任务，上级明确指示：需要严格保守机密，切不可走漏消息。
9纵是东野部队下辖中较为年轻的部队，原先是属于冀热辽军区的部队，下辖3个师，总兵力达2.3万人，后来开赴东北参加秋季攻势、冬季攻势，取得歼敌2万余人的光辉战绩，但一个很明显的问题，9纵并没有参加过东野大规模的军事行动，尤其是承担打主攻的任务。后来部队被选为攻打锦州的主力，对于纵队全体指战员来说，也是十分荣耀的一件事儿，当然9纵司令员詹才芳本身也是功勋赫赫的战将，早在红军时期就已经担任军政委，而到詹才芳任9纵司令员的时候，当年他的大多数平级以及下级，都已经担任纵队乃至兵团以上的职务。
詹才芳在接受了任务以后，立刻下令调25师向锦州以北地区实施渗透作战，切断锦州、义县之间的联系，25师不辱使命，于9月24日夜趁敌不备，悄无声息地穿插到了锦州、义县之间的重要据点白虎屯，直至第二天才被国民党军发现，白虎屯的丢失甚至惊动了还在锦州的范汉杰，范汉杰下令务必不惜一切代价，收复白虎屯，并调动6两坦克、6架轰炸机，持续进攻白虎屯，面对国民党军优势敌人的进攻，白虎屯上25师一个连艰难的守住了阵地，全连最终活着走下来的只有37人，却硬生生顶住了国民党军一个团，战后一连被授予“白老虎连”的荣誉称号。
而整个锦北穿插战中，25师一共歼敌近余人。9纵主力将义县包围后，在锦州以北横扫国民党军，甚至还攻下了锦州外围阵地帽儿山，还利用炮火力量封锁了锦州机场，击毁了国民党军在锦州西郊机场的5架飞机，以至于上级还专门表彰9纵攻打锦州之前的突出贡献，不仅如此，9纵还配合其他部队，扫清了锦州外围所有的国民党军据点，将国民党军主力尽数压缩在城中，总而言之在锦州战役正式发起之前，9纵的表现相当的抢眼。
10月14日东北野战军正式发起对锦州的进攻，9纵在炮火力量结束后，75团1连与76团5连作为纵队先头部队，当先一步涉水过河，横扫锦州城南，为大部队的进军扫清了障碍，纵队司令詹才芳在部队打开突破口后，也当先一步过河，直接指挥突击部队，考虑到国民党军很有可能自东南突围而出，由海上撤退，詹才芳下令，调预备队27师横扫锦州东南，切断国民党军可能逃窜的通道。26师在巩固了突破口以后，跟随纵队主力消灭城内顽抗的守敌，并将国民党军第6兵团司令部所在的团团包围。
不过出乎意料的是，范汉杰早在锦州攻克之前，就已经抢先一步逃离，只是无巧不巧的是，范汉杰一派国民党军高级将领的做派，还是引起了一路上人们的怀疑，范汉杰逃亡的路上，被9纵指战员抓获，后来被送到了9纵指挥部，范汉杰见到詹才芳以后，还无不感慨的说：“打锦州，非雄才大略不敢打！”
锦州获得解放后，9纵共歼敌2万多人，其后又接到了命令，要求部队迅速穿插至营口，截断廖耀湘兵团从海上撤退的通道，9纵不顾疲劳，连续强行军11天赶到了营口，遇到了国民党军52军正准备登船，9纵发起进攻后，歼灭52军1.8万人。历时52天的辽沈战役中，参战的各个纵队均斩获颇丰，尤其是9纵，连同锦北穿插战算在内，两战算下来，9中一共歼敌3万多人，在所有纵队中，9纵取得的战绩最大。后来还受到了上级的多次表彰。
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