5月初：四野第44军131师、广东军区江防部队和部分炮兵部队根据中央军委和中南军区关于解放万山群岛的指示，在15兵团副司令员兼广东江防部队司令员洪学智的指挥下，制订了采用近战夜战、逐岛攻击、依岛攻岛的打法，定下“力求早打快打”的作战决心。
参战部队有：四野第44军131师392团、393团，132师炮兵营和130师步炮连。广东军区江防部队，珠江军分区（即两广纵队）炮兵团，中南军区炮兵100毫米加农炮连和50军无后坐力炮连。总共兵力为一万余人；另配属五艘炮艇、十六艘登陆舰艇、八艘运输船，总吨位不超过一千吨。
为实现统一指挥，建立联合指挥部与临时党委会，成员共七人：131师师长刘永源（总指挥兼党委书记）、副师长邵震、副政委兼政治部主任李长如、参谋长张怀礼和江防部队副政委黄若萍、参谋长李怀章、政治部主任邓楚白。
5月8日：131师师长刘永源带领392团3营（主攻营）到广州黄埔进行海练；副师长邵震带392团（不包括3营）及393团赶到石岐；师指挥所设在中山县唐家湾。
5月19日：392团参谋长张学海，1营营长滕驻乡等人率侦察参谋、侦察兵及3连一个加强排共七十余人，乘汽艇“普罗号”深入虎穴，到敌舰队停泊地垃圾尾去侦察，被敌包围，登上牛头岛，与敌展开血战，除五人外，其他人员全部壮烈牺牲。
5月20日：392团2营营长吴文英率领一加强连去营救张参谋长，误入英属海域。
5月24日：联合指挥部在唐家湾召开参战部队连以上干部会，传达海战任务。在黄埔海练的3营赶到会议现场。各级作紧急战斗动员，集结准备出发。
5月25日：万山群岛战役正式打响。当日凌晨2时，江防部队以十六艘舰艇和八艘民船，载运392团、393团各一个营、一个山炮连和配属的十余门火炮，组成火力船队和登陆运输船队，由唐家湾启航。火力船队的正、副队长分别由392团副团长郭庆隆和江防部队海防队副队长林文虎担任，率领步兵登陆舰“桂山号”和炮艇“先锋号”、“奋斗号”、“解放号”、“前进号”、“劳动号”，分两路奔袭垃圾尾岛国民党海军舰艇基地，掩护输送船队运送步兵在垃圾尾岛附近的青洲、三角山岛登陆。经17海里航行，4时50分，展开激烈海战，击沉敌炮艇一艘，重创敌“太和号”，击伤敌“中海号”登陆舰、扫雷艇多艘，敌第2舰队司令齐鸿章右胳膊炸飞（回台湾后去世）。我“桂山号”中弹起火，副团长郭庆隆壮烈牺牲，“解放号”艇体被打穿，副队长林文虎英勇殉职。部队分别在青洲和三角山岛登陆。
5月26日：392团3营占领垃圾尾、牛头岛。
5月27日：392团团长刘鸣楷、政委肖进前乘“建设1号”指挥船到达垃圾尾，带着3营一个加强排，配属两门山炮，攻占大头洲岛。
5月28日：392团3营又相继攻占赤滩岛和大、小蜘蛛岛。邵震副师长乘“先锋号”检查各岛战备，并向部队当面作了部署。
5月29日：搜索牛头岛，发现滕驻乡营长和4连副连长白金荣负伤，营救出来。完成第一步作战计划。
5月30日：国民党海军派四艘舰艇进入三角山以西海面，猛烈炮击我守岛部队并逼近三角山岛。我守岛部队沉着应战，击伤敌舰3艘，敌狼狈逃窜。
5月31日：393团以一个加强排的兵力，乘船从大头洲起航，顺利地占领了东澳岛。
6月5日：393团在田作成团长指挥下，以两个连又一个排的兵力，乘“先锋”、“奋斗”、“前进”、“劳动”和“509号”艇，于东澳出发，向大、小万山岛攻击并占领。俘敌突击军第1纵队正、副大队长以下三十九人，缴获迫击炮三门，重机枪两挺，步、马枪三十多支，乘胜又攻占白沥、竹洲和横洲岛。胜利完成第二步作战计划。
6月6日：392团全部进驻垃圾尾。刘永源师长、邵震副师长，江防部队黄若萍副政委也上了垃圾尾，在一所庙里设立前进指挥所。部队进入短期休整，总结经验，以利再战。
6月10日：392团以两个排兵力，配属两门山炮攻占隘洲岛。刘永源师长率各团长，各舰艇长和参谋人员，实地观察，制定新的作战方案。定于隘洲，大、小蜘蛛等岛设置观察所。
6月16日：在牛头岛发现张学海参谋长及警卫员刘福和，营救出来。
6月26日：刘永源师长在隘洲岛亲自指挥袭击三门列岛之战。392团以两个加强连，配属山炮五门，大登陆船，“福林”、“琼林”、“国楚”和“509号”炮艇掩护，从隘洲岛启航。于次日凌晨夜袭成功。
6月27日：凌晨，师山炮在步兵协助下，经四个多小时艰难攀登，将五门山炮运上三门岛山头架置妥当。各炮艇进至海湾伏击阵地。拂晓，向敌舰队展开炮战。炮战五个多小时，参战部队仅以“国楚号”中弹一发，伤三人的极小代价，获得了击沉敌炮艇一艘，击伤敌驱逐舰一艘、扫雷舰两艘、炮艇两艘的重大胜利。
6月29日：拂晓，三级风转到七级，将停泊在三门湾的“福林”、“国楚号”刮到石岩上，“福林号”严重碰坏，损失极大。
7月1日：登陆艇八艘，运载392团两个加强连，两广纵队炮团一个连，攻占外伶仃岛。胜利结束第三步作战计划。
7月2日：台风季节来临，部队整休，船只全面修理，作好准备，一旦客观情况许可，即展开攻占担杆列岛之战。
8月1日：392团侦察股长江连祥、参谋苑春芳分乘“先锋号”和“奋斗号”，带领九连绕担杆岛一周，进行火力侦察，查明岛上敌人兵力和火力点，弄清敌情。
8月3日，392团登陆部队在刘鸣楷团长指挥下，以突然袭击的动作，包围了担杆岛。在炮艇掩护下强行登陆，经数小时激战，全歼岛上敌人，俘敌上校以下官兵一百四十余人，缴获武装船一艘。
8月4日：392团进占佳蓬列岛和直湾岛。至此，万山群岛宣告全部解放。
