梅河口是吉林省东部地区的交通枢纽。解放战争中，蒋介石、国民党军东北保安司令长官杜聿明曾将其确定为东北五大战略据点之一，与长春、吉林、沈阳、四平构成“梅花阵地”。
1947年5月，我军在东北逐渐从战略防守转变为战略反攻态势。为了彻底瓦解国民党军在辽吉地区的防御，我夏季攻势正式展开。东北民主联军向沈阳、海龙、吉林等地发起进攻。13日，东北民主联军相继收复了东山城子（今山城镇四合村）、黑山头、草市等重镇车站，控制铁路百余里。东北民主联军于14日收复山城镇、22日收复通化，彻底切断了敌军沈吉线清原一带的增援之路。自此，梅河口外围全部扫清，敌军陷入孤立无援的困境。
辽东军区为打通南满、北满的联系，切断沈吉铁路，决定于梅河口守军孤立无援之际，由第4纵队副司令员韩先楚指挥第4纵队第10师和炮兵团、第3纵队第7、第9师各1个团及辽东军区2个野炮团攻城。第3纵队第9师主力、南满独立第2师配置于海龙西南，准备打击海龙西援之国民党军和堵截梅河口守军东逃。第3纵队主力和李红光支队进击东丰、西安，沿四平梅河口铁路发起进攻。部队于总攻前两日集结完毕，韩先楚带领团以上干部进行实地侦察，积极进行作战前的准备。
国民党守军为重建的第60军第184师。杜聿明对该师下达了“坚决死守，不准突围，与阵地共存亡，做长期防御准备”的命令。因此，守敌花了一年的时间，在日本占领时期修筑工事的基础上加筑了坚固的阵地防御工事，各重要位置以地堡群为核心，周边设地雷群和铁丝网，并准备了充足的军需物资。
5月22日，我攻城部队包围梅河口。24日下午，第4纵队在韩先楚的指挥下，对梅河口镇发起攻击。第3纵队第7师主力包围梅河口以北东丰，并于25日攻克该城，歼守军1个团；第8师主力集结于梅河口以西大杨崴、辽阳街一带；第9师主力进抵梅河口东北地区。24日下午，第10师第28、第29团在炮兵火力支援下，夺取梅河口镇北外围阵地。第28、第29团连续爆破，迅速打开了战斗通道。各突击部队经过激战，占领了外围的367、368两个高地。从两个高地到敌人的核心防御阵地之间，是500米的开阔地。由于对守敌情况侦察不细，攻城兵力未占绝对优势，步炮协同不密切，战斗进展不快。
韩先楚立即召开会议研究作战情况，决定调整部署，放弃对开阔地的攻击，另选突击点。经侦察，突击点选择在火车站，由第30团担任主攻部队。刚开始，由于敌守军的火力封堵，增援兵力和弹药无法及时跟上，导致第30团伤亡很大。随后，第30团收拢官兵，重新编成两个连继续进攻，在侧翼第29团的配合下，于26日上午占领了火车站。随后，第30团又采取打穿房屋墙壁的办法，接近敌守军火力点，连续实施爆破，逐步逼近敌军核心防御阵地。27日，辽东军区为集中兵力聚歼守敌，将预备队第3纵队第7、第9师各1个团投入战斗，会同第10师于28日从南、东、东北3个方向突破守军主阵地，全歼守军。
经过5天4夜的战斗，辽东军区参战部队歼灭国民党军7000余人，击落飞机1架，生俘敌少将师长陈开文，控制了沈吉铁路中段、四梅铁路东段及其两侧广大地区。南满、北满我军主力部队在隔绝1年多之后，胜利会师于四平以南地区，结束了南满、北满解放区被分割的局面。
