辽沈战役刚刚结束。中央军委抓紧战机，决定在淮海战役发起之后，调动东北、华北两大野战军发起平津战役，解放整个华北。毛泽东从全国战局出发，决定抑留蒋介石、傅作义军于华北，不使其南逃西进，采取分割包围“隔而不围，围而不打”，最后将其消灭于华北。

第5纵队的任务是切断国民党军北平与张家口之间的交通联系，在南口附近阻击敌人，围逼北平。部队行进中，中央军委电令第5纵队，暂勿向北平以南前进，全力切断宛平、丰台敌人退路，抢占丰台，配合兄弟部队切断敌人南逃和东窜天津的道路。丰台是平汉、津浦、平张、平承铁路的枢纽，是通往郑州、天津、张家口等处必经之地，是傅作义接受“美援”的铁路运输要道，又是华北“剿总”联勤总部所在地，储存有大量武器弹药和军需物资，是北平傅作义军队的命根子。第5纵队占领丰台，第3纵队占领南苑机场，两相配合，就从空中、地面切断了敌人的退路，阻断北平之敌对外联系，严密包围北平，使其欲走不得欲战不能，困而待毙。丰台是战役要地，敌有重兵防守，抢攻是硬仗，我军得手后，敌必拼命反扑，同样是一场恶战。

万毅率第5纵队在上级的指挥下，连续作战。部队冒着凛冽寒风，披星戴月，夜行晓宿，背负沉重的武器装备，跨越长城。经过10余天的连续强行军，行程千余里，于1948年12月10日到达河北蓟县、三河一带集结。

12月14日，战斗打响。万毅指挥所属3个师分路行动，克服一切困难，乘着夜暗，与敌混战一夜，荡平前进道路上敌人层层设防。次日天亮，到达丰台附近。上午，第5纵队13师开始对丰台总攻。37团在师山炮16门、团迫击炮20余门支援下，歼灭外围之敌，如天降神兵，迅速进入丰台。经过长途奔袭，全纵队各路胜利插进丰台地区，堵住了敌人南逃东撤的去路，配合兄弟纵队形成了对北平的铁桶包围，完成了中央军委赋予任务的第一步。

我军占领丰台，切断了蒋、傅军的逃路，北平成为“死城”，退缩之敌成为瓮中之鳖，已被置于死地，敌人必然拼命与我争夺。万毅和纵队政委在战役指挥会议上动员所属各部，坚定信心，守住丰台，粉碎敌人的反扑。

国民党军在两天多时间里，先后集中12个师的兵力，在强大炮火支援和坦克、装甲列车的配合下，轮番向42军（战役进行中，军委统一我军番号）各阵地连续猛攻。万毅等军首长分头指挥各师英勇奋战，发扬大无畏的革命英雄主义和近战歼敌战斗作风，顽强固守阵地，牢牢守住了丰台。

平津战役于1949年1月31日胜利结束，北平和平解放。此次战役，42军共歼灭国民党军8000余人，和平改编8000余人，缴获坦克117辆、装甲运输车24辆、火车机车45辆、汽车100余辆、大口径火炮75门、各种枪械2200余支（挺），以及军需仓库5座（内有美国援助的卡宾枪7万余支）等大量军用物资。