由于蒋调入东北的几乎都是全副美式装备的精锐之师，且主力均曾在缅甸作战中取得过骄人战绩，因此，蒋介石深信靠这些部队足以打垮或消灭“乌合之众”的中共武装。
国民党军这时到达东北的部队已有将近六个军，即新一军、新六军、第七十一军、第十三军、第五十二军及第九十四军一部（其中新一、新六、第十三、第七十一军全部为美械装备），总兵力约二十四万人。另第六十军正在海运中。
这些部队统归东北保安司令部指挥，司令长官为杜聿明（由于杜聿明患病住院，2 月下旬后部队归副司令郑洞国指挥，并受东北行营主任熊式辉辖制）。已到东北的部队 3 月中旬大部主力在沈阳完成集结，19 日开始分南、东、北三路展开扇形攻势，准备攻取辽阳、鞍山、营口、抚顺、铁岭、开原、昌图、四平街。
仅四天后，辽阳、抚顺、铁岭就依次被攻陷。十天后，对鞍山、海城及开原、昌图的进攻亦相继得手。国民党军在苏撤区的大举进攻，迫使希望占据中东路全线的中共中央不能不迅速部署四平保卫战。
1946 年 3 月 23 日，毛泽东第一次明确提出，要不惜任何牺牲，以战争换和平。称：“坚决彻底歼灭国民党进攻军队，愈多愈好，不惜重大伤亡（例如一万至二万人）”，如此才能“求得大胜以利谈判与将来”。
次日，毛即开始部署四平保卫战。他在给东北局并告林彪、黄克诚、李富春等人的电报中写道：蒋介石必由沈阳出兵，向北和我争夺长春、哈尔滨，“我党方针是全力控制长、哈两市及中东路全线，不惜任何牺牲，反对蒋军进占长、哈及中东路”。
西满“黄李部动员全力坚决控制四平街地区，如顽军北进时，彻底歼灭之，决不让其向长春前进”；“南满主力就现地坚决歼灭向辽阳抚顺等处进攻之敌”。
“如作战结果顽军在辽阳、抚顺地域巩固了他们的地位，以至可以抽兵北上向四平街、长春前进时，你们须准备及时将南满主力转移至四平街、长春之间，与黄、李及周保中协力，为保卫北满而奋斗。”据此东北局当天就下达了具体的作战任务，并说明：“此次作战为决定我党在东北地位之最后一战。”
这时受命负责指挥四平保卫战的，是东北民主联军“前总”司令员林彪。林赶到四平街时，国民党新一军主力已经推进到泉头车站以南地区，占据中长路辽南段，开始向中长路辽北段，即四平街挺进。其前锋离四平街只有三十多公里。
4 月 6 日，毛泽东在得知林彪迎敌计划后，以中央名义电林，同意其部署，并再度强调，要不惜重大伤亡达成目的。同时，毛亦提出要重视本溪方向的问题，称：“本溪方面亦望能集中兵力，歼灭进攻之敌一个师。”他认为：“上述两仗如能打胜，东北局面即可好转。”
“如我能在三个月至半年内，组织多次得力战斗，歼灭进攻之敌六个至九个师，即可锻炼自己，挫折敌人，开辟光明前途。为达此目的，必须准备数万人伤亡，要有决心付出此项代价，才能打得出新局面。而在当前数日内，争取四平、本溪两个胜仗，则是关键。”
林彪对打部队所不熟悉的阵地战，且要持久坚持，也没有多少信心。他深知自己所面对的是受过美军训练和指挥的，在国民党军中最精锐的，参加过入缅作战的新一军等中央军。在年初沙岭堡战斗中，中共部队就曾与具有同等战斗力的新六军遭遇过。一仗打下来，新六军被毙伤俘六百余人，自己却死、伤、被俘达两千一百余人，三倍半于敌。
4 月 9、 10 两日，林彪亲自指挥近五个旅的兵力与正面进攻之敌展开激战，虽顽强守住了泉头车站和兴隆岭，部队却一战就伤亡了一千七百余人。这样打下去其前景可想而知。
故 11 日，林彪致电中央并东北局说明：“在敌继续增兵与进攻的条件下，四平之巩固与长春之夺取均无甚把握，因此我建议我军应采取以便利于消灭有生力量为主作为当前行动的基本方针；建议停止对长春之攻击，将一切攻击长春之兵力的极大部分迅速南下，向四平街前进，与此间部队会合，求得我作战兵力之集中，以便作战。”
毛泽东长期指挥军事，当然知道林彪的意见有理。但长春眼看唾手可得，且毛仍寄希望于回国述职的马歇尔很快返回，会压蒋停战，占长春至少也可增加谈判筹码，故其 12 日复电中仍坚持对“长春如有可靠之内应及在力量对比上有把握，则占领之”。
18 日，东北局正式通报打下长春，俘虏国民政府任命的长春市长赵君迈等。鉴于此，身为前线指挥官的林彪显然也只能寄希望于马歇尔回来能够压蒋停战了。为了守住四平，他当天即急切地要求东北局迅速调兵增援。他指出：“敌昨日已直接开始攻四平，我守军决战至最后一人”。
这时，国民党新一军等已抵四平街城下，分三路猛攻四平及其周围点线，战斗变得异常激烈。21、22 日，国民党军除新一军指挥下的新三十八师、新三十师、第五十师继续担任正面进攻，第七十一军第九十一师和第八十七师残部则由八面城方向实施迂回，刚刚登陆的第六十军第一九五师亦进抵四平西南。四平保卫战的形势更加严峻。
林彪于 22 日紧急调整部署，命令四平外围部队转向四平以北附近地域，接近守城部队，一面准备随时应援，一面迫敌分散，以寻求歼敌战机。他知道部队不能无限期死守，委婉地催促中共中央指示周恩来加速马歇尔达成妥协。当夜，毛泽东亲电林彪，强调“死守四平，挫敌锐气，争取战局好转”。
23 日，即在中共武装进占齐齐哈尔的当天，林彪和毛泽东等人期盼周恩来的电报终于到了。但来电并没有带来国民党妥协的消息。马歇尔强调，东北的军事政治问题，须到东北了解情况后才能提具体方案。
周估计：东北问题非到万不得已，蒋决不愿接受中共的方案。“故我们在东北尚应准备破路大打至数十天，尤其要坚守长春，保住四平街，再消灭几个师”，“争取到我们在政治上地区上绝对占优势”，情况才能根本改变。
周恩来电报中的提议，显然是基于毛泽东对东北战局的乐观通报得出的。但实际上不要说大打数十天，就是再在四平坚守两周都很困难。何况国民党军这时还在大举进攻本溪，本溪方面因程世才部被抽走去增援四平，军事形势也极其危险。
但仗已打到这个份上，且马歇尔还在积极调处，毛泽东自然不会轻言放弃。他一面催促周恩来加紧谈判；一面劝告林彪：据情报称，新一军已自认进展艰难，且“马歇尔已提出停战方案，有停战之可能，望加强四平守备兵力，鼓励坚守”。为此，毛泽东甚至提出了悲壮的“化四平街为马德里”的鼓动人心的口号。