经衡宝、广东战役，敌已无力防守。但为挽回败局，白崇禧以剩下的五个兵团计十五万多人防守湘南东安、新宁和广西兴安、恭城、阳朔、荔浦一带，以桂林为中心，沿湘桂公路组织防线，以图坚守广西。中央军委、毛泽东电令四野要以主力从祁阳、武岗向桂林、柳州前进，断敌西逃贵州的退路，将白崇禧、余汉谋残部聚歼于广西境内。林彪、邓子恢和参谋长肖克决定组成西、南、中三路大军围歼残敌，命令第十三兵团为西路军，迂回至百色、果德，断敌西逃入滇之路；以二野第四兵团和四野第十五兵团一部为南路军，速进廉江、茂名

、信宜地区组织防线，断敌向海南岛逃跑的退路；以第十二兵团为中路军，适时牵制敌人，待西、南路军断敌退路后，一起向敌发起攻击。在林彪主持下，四野参谋部又为白崇禧设下了一个陷阱。

11月5日，白崇禧在桂林榕湖路白公馆召开军事会议，桂系主要将领李品仙、夏威、徐祖贻、赖光大、黄杰、张淦、徐启明、鲁道源参加了会议。白崇禧鉴于广西已成泥淖，不可久留，提出了两个方案进行选择，一是向南行动，至钦州转运海南岛；一是向西行动，转移至黔滇边域，进入云南。

向西，还是向南?会上，双方争执不下。白崇禧最后裁决为采用第一种方案，向海南岛撤退。他决定以黄杰的第一兵团一部驰援黔东，以张淦的第二兵团南下，指向陆川、廉江、遂溪，鲁道源的第十一兵团也紧跟向信宜、茂名前进，以上各部均以占领雷州半岛与海南岛的联系为目的；另外，徐启明的第十兵团由平乐方向逐渐移向武宣、桂平、贵县，并以第五十六军防守柳北三江县，黄杰兵团余部担任桂柳之间的掩护。

11月6日，四野西路军秘密开进，半月后进入广西境内；18日，中路军沿湘桂铁路攻击前进；15日，南路军向廉江、茂名、信宜挺进，以隔断桂军前往海南岛的退路。白崇禧集团在三路大军迅雷不及掩耳之势的打击下，挤成一团，蜂拥在通往海南岛的狭窄道路上。

整个战役的关键在于能否切断桂军撤向海南岛的通道。南路军总指挥陈赓严令部队不怕疲劳，不惜牺牲，先敌堵住粤桂咽喉，阻止桂军全军撤退。这时，林彪鉴于南路军过于突出，特别是第四兵团有孤军深入之虞，电令第四兵团歼灭广州逃敌后向北移动，协同四野中路军截击敌南撤殿后部队鲁道源第十一兵团。这种部署实际上减轻了对雷州半岛、海南岛的钳制力，有使白崇禧集团大部漏网的危险。陈赓向毛泽东报告后，毛泽东于11月24日回电林彪转陈赓，指示“陈赓所率四个军，除一个军仍照陈赓前提部署由罗定、容县之线迂回敌之左侧背外，主力似不要进入广西境，即在廉江化县茂名信宜之线布防，置重点于左翼即廉江化县地区，待敌来攻而歼灭之。同时以一部对付余汉谋之配合进攻”。据此，南路军先敌一步在桂军南撤的必经之路上筑起了一道阻击线。

白崇禧见南路军较为突出，又切断了他南撤之路，遂令第三、第十一兵团南攻，令进入广西的第十三兵团回头北击，企图南北对攻，吃掉南路军并藉此打开缺口。

白崇禧困兽犹斗，穷凶极恶。四野前线指挥部睹此情形，立即调整部署。林彪急令北路军迅速挺进广西，令李作鹏所率第四十三军由广州西进罗定，协同南路军歼敌于粤桂边境。24日，敌向廉江、茂名、信宜地区进攻，遭到顽强反击后被迫回窜，被第四兵团合围于博白地区；南线余汉谋一部乘隙窜占廉江，又被第四兵团十三军回师聚歼。

白崇禧的“南线攻势”被林彪挫败后，其第一、第十和第十一兵团残部分别撤至南宁、钦州地区，陷入了四野西、南、中三路大军的合围之中。至12月14日，白崇禧集团便土崩瓦解，荡然无存了。

林彪在战役之前，命令各部不惜一切代价，力求活捉白崇禧。在广西战役中，白崇禧疲于奔命，狼狈不堪，他的指挥所也一再搬动，居无常处。白崇禧的密友程思远先生回忆道:

1949年11月21日，人民解放军中路开始进攻桂北，在小溶江击破黄杰兵团的七十一军，白崇禧即日将指挥所从桂林移驻柳州。11月24日，从贵州进入三江的解放军前锋进抵柳州的沙塘，白崇禧又从柳州奔南宁。

12月3日8时40分，黄杰与白崇禧接通电话，报告所部即向南宁移动。10时，白崇禧乘飞机飞逃海南岛。