1947年，人民解放军东北民主联军发动秋季攻势后，国民党军节节败退，只得将主要兵力部署于沈阳、铁岭、吉林、长春、四平等战略要点。针对国民党军固守坚城要地、运动战日益减少的情况，东北民主联军决定利用江河封冻、便于机动的有利条件发起冬季攻势，集中最大兵力攻打坚固据点，寻机歼灭对方援兵。
1947年12月中旬，东北民主联军主力挺进沈阳外围地区，第二纵队、第十纵队一部包围沈阳以北的法库。国民党军闻讯后急调长春、四平等地主力向铁岭、新民、沈阳地区集结，准备出援。东北民主联军总部为创造战机，以第一纵队第三师佯攻法库，第二、第七纵队和炮兵主力在辽吉五军分区等地方武装配合下，由二纵队司令员刘震统一指挥，夺取彰武县城。
彰武县城位于沈阳西北约180里，是“辽西走廊”西北重镇，防守该城的是国民党四十九军七十九师。这股敌人进据彰武县城后，立即赶修工事：护城壕里增设许多火力点，城墙上地堡密布，各城门用沙袋堵死。在重要街道上修筑地堡，高大建筑物均构筑了半永久性防御工事。时值寒冬，气温达零下30多度，敌人在城外高地修筑了大量工事，又从高地顺着山坡往下浇水，在山坡上冻上一层厚厚的冰，增加了仰攻的难度。敌人还在地堡上架上铁轨，上面再堆上厚厚的沙土层，堆一层沙土浇一层水，使其结成冰壳。守敌对自己构筑的坚固“纵深防御体系”十分得意，曾宣称：我们的工事戴上“铠甲”了、“凭此坚固工事，共军无法攻破此城”。
22日拂晓，东北民主联军第二、第七纵队对彰武达成合围。23日，各部队先后展开外围作战，经炮兵连续猛轰和爆破组的连续爆破，敌人穿上坚冰“铠甲”的工事陆续化成一片火海。至27日黄昏，解放军攻城部队肃清城厢外围据点，从四面逼近城垣。
为了选定攻城突破口，二纵五师师长钟伟身穿白布伪装服，不顾个人安危，在雪地里爬到距城墙100米处，察看敌情、地形、工事筑造情况，然后选定城东南角西侧为攻城突破口。解放军各种炮火于28日1时完全进入阵地，处于临战状态；攻城部队兵临城下，完成了一切攻城准备工作。
28日晨，解放军对困守彰武的国民党军发起总攻。上午7时30分，东北民主联军炮兵集中66门火炮推进至主攻方向前沿抵近射击，集中火力向城墙东南角、敌师部阵地等主要目标射击90分钟。这一突然的强大炮火轰击，不仅将城东南角炸开30米宽的缺口，打乱了敌人的指挥系统，同时压制了敌人的火炮射击，更摧毁了敌人在护城沟内修筑的暗堡和地雷场，城上的敌人工事也大部被摧毁，守敌伤亡惨重。
9时，攻城部队发起总攻。爆破组迅速将长梯子、长木板铺在护城沟上，冲过壕沟，将丈余高的鹿寨和铁丝网炸开。第二纵队第五师、第七纵队第二十一师各部分别向城东南角、西北角突击，仅5分钟，第五师第十四团就突破了城防，登上城墙，并接连打退守军两次反击，与此同时，第二十一师部队也相继取得突破。
解放军各后续梯队入城后，与敌人展开巷战，打垮敌人的数次反扑，将残敌分割围歼。解放军炮兵随即向纵深延伸火力，为步兵开路。二纵第六师由南门突破后，直扑国民党守军指挥部，会同第五、第二十一师从三面展开猛攻。敌指挥部盘踞的楼房设有两层火力网，院墙四周的碉堡都配有轻、重机枪，院外是大片开阔地，易守难攻。战斗打响后，解放军爆破组进行了几次炸毁碉堡的尝试，都因敌人火力封锁而无法接近。不久，解放军从后方调来了无后坐力炮，在近距离集中火力将敌人碉堡一一摧毁。楼房内的敌人仍负隅顽抗，解放军突击队在密集火力掩护下冲进楼内，和敌人展开白刃战，一层楼一层楼地消灭敌人，几十分钟后，终于将顽抗的敌人全歼。据守各处的残敌得知师指挥部被攻克的消息，纷纷举起白旗缴械投降。
战斗于14时胜利结束。此次战斗，东北民主联军第二、第七纵队共歼敌10056人（其中毙、伤1860人，俘虏8196人），缴获山炮6门、战防炮4门、迫击炮20门、六〇炮34门、掷弹筒5个，缴获火焰喷射器、轻重机枪、冲锋枪等大量武器，子弹80多万发、炮弹2000多发、手榴弹1300多颗，汽车10辆，电台5部，马65匹，另有大量军用物资。
