1948年10月1日，东北野战军包围了锦州，切断了东北国民党军通往关内的唯一陆上通道。
蒋介石命令廖耀湘率新组建的辽西兵团进行增援。辽西兵团下辖新六军、新一军、新三军、第四十九军、第七十一军，骑兵旅、炮兵团、装甲部队等11万大军，廖耀湘为司令。廖认为增援锦州是死路一条，主张将辽西兵团从沈阳撤往营口，必要时可以从海上撤到关内，保存实力。后来，蒋介石以“军法处置”相威逼，廖耀湘才硬着头皮率辽西兵团出沈阳增援锦州。
10月15日，辽西兵团攻占了新立屯，但救援锦州已是“马后炮”。就在这一天，东北野战军攻克了锦州，全歼了范汉杰的9万大军。
锦州失守后，廖耀湘又提出向营口撤退的方案，再次被蒋介石拒绝。后经杜聿明、卫立煌争取，蒋介石才在5天后答应廖兵团可向营口撤退。
10月20日晚，蒋介石“开恩”批准辽西兵团向营口撤退，但已错失良机。
就在这一天，东北野战军总部决定采取“拦住先头，拖住后尾，夹住中间，分割包围”的战术在辽西围歼廖耀湘兵团。东北野战军10大主力纵队80万大军，为廖兵团的11万官兵布下了天罗地网，网口就在黑山、大虎山。
从10月23日开始，新六军开始向高家屯一线92高地、101高地、石头山高地发起攻击。双方在这三处展开了反复的争夺。
东北野战军在高家屯一线顽强阻击了廖耀湘兵团8天，使得廖耀湘兵团退营口之路被切断。随之，廖耀湘又改变计划向沈阳撤退。
廖耀湘动用了他的精锐部队猛烈冲击，但都没有成功，撤退沈阳的计划又破灭了。廖耀湘再次改变决心，仍想回师东南走营口撤退的路，但他的阵脚已乱，没有成功的可能了。此时，东北野战军的主力部队已相继进入了辽西战场。
“北上主力到达，敌已总溃退，各纵队全线出击。”东北野战军于10月26日拂晓下达了围歼廖耀湘兵团的总攻令。
东野司令部命令10个纵队及若干独立师，按预定计划，对黑山以东、大虎山东北、绕阳河以西120平方公里地区内已被我合围的廖耀湘兵团展开内心突击。
东北野战军某部率先攻占了胡家窝棚西坡，歼灭了廖耀湘兵团指挥所，摧毁了敌人的指挥机构，使整个廖兵团陷入群龙无首的状态。
有着新一军、新六军国民党两大主力的廖耀湘兵团彻底崩溃了。
混乱情况下，廖耀湘逃到新六军军部，用新六军电台，明语呼叫部属向新立屯集中，企图恢复指挥，重整建制。然而，惊魂未定，新六军军部、新一军军部和新三军军部，也相继为东北野战军歼灭，敌人陷入更加混乱、溃不成军的境地。据廖耀湘后来说：“解放军第一棒子即打碎了西进兵团的脑袋，使我感到兵团的命运已处于万分危急之中！”
廖耀湘兵团虽然已处于十分不利的境地，但仍能各自为战，拼死挣扎。随着合围圈的缩小，东北野战军各部队均同敌人进行过激烈的较量。经过一天一夜的冲杀，敌人已无法组织战斗，溃军纷纷缴枪。战至10月28日拂晓，敌1个兵团，5个军部，12个师的10万多人，全部被歼在黑山、大虎山以东，台安以北，绕阳河以西，无梁殿以南地区。
廖耀湘一见情况不妙，便化了装，向沈阳前进，一心想在沈阳未解放之前返回沈阳。他走到了辽河边上，但因渡河点有解放军及民兵站岗，等了很久都无法渡过。后听人说沈阳已经解放了，又往回走，即被解放军查获。
10月31日，廖耀湘被送到解放军北镇收容所，他在这里遇见了新六军中将军长李涛、新六军新二十二师师长罗英、七十一军中将军长向凤武、四十九军中将军长郑庭芨等。
风光一时的“丛林虎”新六军，就这样惨败在“东北虎”的手下，消失在黑土地上。
新六军首任军长廖耀湘在辽沈战役中兵败被俘后，经过教育改造，获得了新生。1964年当选为第四届全国政协委员。1968年12月2日，因心脏病突发病逝于北京。
