与此同时，西路军沈泉部已兵临吉林城下。
    吉林日军多为偽满军与日军新编师团拼凑而成，战斗力薄弱，见四平失守、装甲师势不可挡，早已人心惶惶。
    沈泉抓住战机，一面派部队构筑合围防线，一面对吉林日军展开政治攻势，用广播、传单晓以民族大义，劝降偽满军与日军下层士兵。
    数日內，便有数千偽满军放下武器投降，日军主力仅剩万余人，困守吉林城內的核心区域，闭门不出。
    六月二十日午后，沈泉下令对吉林发起进攻，炮纵三纵的火炮对日军核心工事进行精准轰击，步兵部队在偽满军降兵的配合下，迅速攻入吉林城內，与日军展开巷战。
    日军死硬分子虽负隅顽抗，却寡不敌眾，加之粮弹补给不足，战斗力大幅下滑。
    激战三日，吉林全城宣告解放，歼灭日军一万三千余人，俘虏两万余人，缴获大量军火与粮秣。
    攻克吉林后，沈泉按计划率部北上，在松花江沿岸构筑坚固伏击阵地，准备阻击哈尔滨驰援长春的日军。
    哈尔滨日军指挥官见长春、四平、吉林接连告急，不顾梅津美治郎的死守命令，率三万兵力南下驰援，七月初，日军驰援部队进入西路军的伏击圈，被早已等候多时的沈泉部合围。
    火炮轰鸣，机枪扫射，日军在伏击圈中乱作一团，首尾不能相顾。
    沈泉率部採用围三闕一的战术，故意放开一道缺口，诱使日军突围，再在突围途中设下第二道伏击线。
    激战至次日清晨，日军驰援部队被歼灭两万余人，残余兵力狼狈逃回哈尔滨，从此闭门不出，加固城防，再也不敢轻言驰援。
    松花江阻击战的胜利，彻底切断了长春日军的外援，为攻克长春扫清了障碍。
    而长春城外，东路军李峰部自六月中旬便开始对长春实施合围，面对梅津美治郎手中的八万兵力与坚固城防，李峰並未急於进攻，而是採取“围而不打、清剿外围、疲敌耗敌”的战术，逐步拔除长春周边的日军据点。
    周卫国率独立装甲师一部星夜赶到后，即刻展开交通线切断作战，百余辆坦克分五路出击，分別封锁长春通往四平、吉林、哈尔滨、延吉、通辽的所有公路、铁路。
    日军的运输车队、增援部队刚出城门，便被装甲部队的炮火轰碎，履带碾过铁路轨道，將铁轨彻底轧弯，桥樑被装甲师的工兵部队炸毁，长春的对外交通被彻底切断，瞬间成为一座孤城。
    为了打破封锁，日军曾组织数支装甲部队发起反扑，却被周卫国的独立装甲师悉数击溃，损失惨重。
    李峰率东路军主力，趁装甲师封锁交通的间隙，迅速清剿长春外围的日军据点，装甲部队与步兵部队协同作战，逐个拔除长春周边的日军炮楼与碉堡，摧毁了日军的外围防线，將长春城围得水泄不通。
    七月中旬，周卫国派装甲部队配合防化部队，利用日军降兵提供的情报，精准定位日军的毒气弹仓库，在拂晓时分，由炮纵一纵实施覆盖式轰击，数十箱毒气弹在爆炸中化为灰烬，淡绿色的毒烟被南风吹散，在防化部队的中和剂作用下，未对我军造成任何伤亡。
    梅津美治郎妄图再次使用毒气弹的最后希望，彻底破灭。
    梅津美治郎困守长春，內无粮草，外无援兵，部队士气跌到谷底。四平、吉林失守，驰援部队被歼的消息接连传来，长春城內的日军更是人心惶惶，不少日军士兵偷偷翻墙投降，偽满军更是大批倒戈，甚至有日军基层军官率部向我军投降，供出长春的防御工事与核心阵地部署位置。
    李峰按计划围而不打，每日用广播劝降，同时派小股部队夜袭日军阵地，消耗日军的粮弹与体力。
    长春城內的粮秣日渐匱乏，日军开始抢夺百姓的粮食，城內民怨沸腾，不少百姓偷偷为我军传递情报，日军在城中惶惶不可终日，战斗力大幅下滑。
    七月底，中路军陈耿部攻克四平后，经过一个月的休整与补充，马不停蹄北上，与李峰的东路军、周卫国的独立装甲师合兵一处，对长春发起总攻。
    此时的长春，已被围困月余，日军弹尽粮绝，早已是强弩之末。
    总攻的號角吹响，炮纵一纵的两百余门重炮同时怒吼，炮弹如雨点般砸向长春的日军防御工事，关东军指挥部的屋顶被炮火掀翻，墙体轰然倒塌，梅津美治郎被迫躲入地下指挥部，急得暴跳如雷，却无计可施。
    “装甲部队，正面突破！”周卫国一声令下，百余辆坦克开足马力，分別从长春东、西、南三门同时发起衝锋，车载火炮轰碎日军的城门防御，履带碾过城门后的沙袋工事，为步兵部队开闢出三条进攻通道。
    李峰率东路军从东门攻入，陈耿率中路军从西门攻入，两支劲旅呈钳形攻势，向长春核心区域推进，周卫国则率装甲部队在城內穿插，分割日军阵地，摧毁日军的火力点与指挥节点。
    长春的巷战，是东北反攻以来最惨烈的一战，日军的死硬分子集结在关东军指挥部周边，做最后的顽抗，甚至发动自杀式衝锋，与我军战士同归於尽。
    但此时的日军，早已是强弩之末，在装甲部队的钢铁攻势与步兵部队的紧密配合下，节节败退，阵地不断被压缩。
    防化部队全程跟进，严防日军残余的毒气弹，医疗队在火线抢救伤员，百姓自发组织的担架队穿梭在街巷之间，为战士们提供支援。
    战斗从七月底持续到八月初，双方在长春的核心区域反覆拉锯，每一寸土地都浸染著鲜血。
    梅津美治郎见大势已去，妄图率亲信从北门突围，却被周卫国早已布置好的装甲部队团团围住。
    数辆坦克將日军的突围车队逼入死角，车载重机枪扫射，日军亲信纷纷倒地，梅津美治郎在突围中被我军战士击伤俘虏，这位双手沾满东北人民鲜血的战犯，最终落得阶下囚的下场。
    八月三日，长春城內的最后一股日军残余势力被肃清，长春全城宣告解放。
    此役，东路军、中路军与独立装甲师合力歼灭日军七万余人，俘虏三万余人，缴获火炮三百余门、坦克三十余辆、步枪十万余支，以及大量的军火、粮秣与物资，关东军的核心指挥体系，彻底崩塌。