新一军攻克四平后，杜聿明命新一军尾随林彪攻击中长路上下一个要点公主岭。廖耀湘新六军则从四平以东超越公主岭直取长春，这样部署之用意自是要把占领长春的功劳给他的旧部廖耀湘而非孙立人，因公主岭已筑有防线，是林彪计划中要固守的要点。不料孙立人带新一军飞兵猛追，林彪刚退到公主岭，孙立人亲率新50师强渡辽河，攻击公主岭，林彪仓皇北逃，属下各部也各自夺路乱走，再无法有有组织的抵抗，不但公主岭一日即失，连长春也没有守。5月23日，新50师150团和新38师搜索连分别从南面和东面进入长春。
5月24日，新30师攻占怀德，新38师出长春继续向北追击，新50师在长春城内布防。此时南满鞍山海城的60军184师告急，杜聿明命整个东北国军中位置最北面的新一军的新30师和新38师南下去救，新50师留在北满归廖耀湘指挥。杜的作战命令中，令新30师于26日集结于四平，新38师于27日集结于四平，解救鞍山海城的184师。这个命令的荒谬，首先在于新一军离184师最远，且已在战斗中展开，集结须时，即使新30师和新38师能按杜的命令于26日，27日集结于四平，再赶去鞍山海城，184师早就被歼灭了。再次，即使要新一军去救，也因应以集结在长春立刻就能出发的新50师去救，而非展开中的新30师和新38师。杜聿明的用心，无非是要借次机会将新50师从新1军分出而调入新6军，因密支拿整编后本将新50师编入新六军，后新六军空运回国，新50师留缅编入新一军。
24日蒋介石召见孙立人，听了孙报告后，可能也觉得杜聿明做得过分又笨拙，只是为了顾全杜的面子，命新38师休整以后去南满帮助扫荡一下就回北满，新一军主力还是留在北满。新一军继续北进，占领德惠农安等地。6月4日，新50师149团渡过松花江。6月5日，攻占陶赖昭车站。6月7日，马歇尔将军等三人军事调解小组下令新一军停战。接重庆命令停止向哈尔滨挺进，孙立人即留一连防守陶赖昭桥头堡，余部返回松花江以南。
