就在長春即將和平解放的時刻，早在1947年7月8日就垂頭喪氣離開瀋陽的杜聿明又回到了瀋陽。
杜聿明當時離開東北戰場，有連遭敗績、心情難受的原因，也有憂患成疾、需要治療的因素。經過在上海近一年的醫治和療養，身體基本康復，蔣介石在1948年6月又讓他走上戰場，擔任了徐州「剿總」副總司令兼第二兵團司令官，駐徐州。他上任不久，濟南被圍，蔣介石要他解救濟南之圍，他連忙調集二兵團、十六兵團、十三兵團增援濟南。援兵還未全部開進，濟南就已落入我華東野戰軍之手。他正在指揮援濟兵團調頭轉向徐州、商丘等地時，10月15日，蔣介石突然給他來電話，要他停止對部隊的指揮，在徐州機場等候，一道乘飛機去瀋陽。一會兒又說不一道，另有專機來接他去瀋陽。他不明究竟，但還是得去。當天下午，他到了瀋陽。幾乎是與他到瀋陽的同時，錦州被我東北野戰軍完全攻克。
就在杜聿明到瀋陽之前，蔣介石也到了瀋陽，蔣介石是在東北戰局十分危急時到東北去做最後部署的。蔣介石這時能做的部署就是在瀋陽寫了兩封親筆信，派飛機分別投給困守長春和錦州的東北「剿總」兩位副司令鄭洞國和范漢傑，因為這兩處都到了最危急的關頭。蔣介石給鄭洞國的命令是趕快突圍，給范漢傑的命令是能守則守，不能守則突圍。
當杜聿明到了瀋陽之後，蔣介石並沒有給他說為什麼要他來瀋陽，也未說要他來幹什麼，甚至連職務都沒有任命。但跟隨蔣介石多年的杜聿明心裡明白，肯定是老蔣對東北的戰局太不滿意，對東北的軍事長官衛立煌太不滿意，是要他杜聿明在這誰也無力回天的敗局中再次前來主持東北軍事，收拾殘局。所以當蔣介石對他說了剛才用飛機送出的兩封信的內容，並徵求他的意見時，他未作任何錶態，只是說：「目前敵我情況不明，很難提出意見。」其實他心中是清楚的：長春不存在突圍的可能，而不突出來又會很快被消滅，錦州則是守棄兩難。更重要的是長春和錦州的守與棄都關涉東北戰事的大局，蔣介石竟然連向衛立煌徵求意見的過場也不走一下就直接下令，越級指揮，東北的仗今後將更加難打。不過，有一點他是明白的，蔣介石棄衛用他，已成定局。今後東北戰場的這個爛攤子，就只有由他和廖耀湘兩人來勉強支撐。所以，他不願同蔣介石多談什麼，只想找廖耀湘談談再說，因為廖耀湘畢竟是他的老同事、老部下。
有兩件大事是杜聿明當時不可能想到的：（一）就在蔣介石與他在瀋陽談話的時候，錦州已經完全被我東北野戰軍所攻克；（二）也是在他與蔣介石談話的時候，長春的六十軍正在與東北野戰軍的圍城部隊談判起義的具體事宜。
這時的廖耀湘並不在瀋陽，而在他剛剛攻佔的新立屯。
幾個月來，蔣介石和衛立煌之間，在是否要讓瀋陽地區的大兵團西援錦州這一問題上一直存在著明顯的分歧。蔣介石認為錦州重要，只要守住了錦州，就保證了華北和東北的聯繫，又保住了葫蘆島的海上通道，今後無論是從陸地還是海上，都還可以進軍東北，只要瀋陽和長春能夠守住，東北就還有希望。所以，蔣介石要衛立煌將瀋陽的軍隊組成強大的西進兵團，西援錦州。衛立煌則認為，錦州固然重要，應當主要由華北方面進行支援，因為華北到錦州的通道一直還在國民黨手中。如果要從瀋陽西援錦州，要涉過幾條大河，這些地區又都已被中共軍隊所佔領，進展不可能順利，而且很可能被包圍、被吃掉。長春的守衛已經非常困難，瀋陽的守軍如果一撤走，也很難守住，如果長春和瀋陽失守，那還有什麼東北可守，不如乾脆全部放棄，現在就讓大家回關內算了。如果在把主力抽走的情況下要他這個東北「剿總」的總司令來主持東北軍事，來守住東北，無異於給他難堪，讓他來負丟失長春和瀋陽的責任，來幫蔣介石背守不住東北的大罪名。在這種分歧長期不能解決的情況下，蔣介石一意孤行，堅決要按自己的方案辦，就不顧衛立煌的存在，在10月3日直接下令成立西進兵團，命令九兵團司令廖耀湘擔任司令官，率領瀋陽的新一軍、新三軍、新六軍、四十九軍、七十一軍，以及騎兵旅和炮兵、裝甲車等部隊共11萬多人，於10月8日在巨流河、新民地區集中，12日向西進攻。就這樣，蔣介石把東北戰場最重要也是最後的一副重擔壓在了廖耀湘的身上。
由於鐵路早已為我軍所切斷，瀋陽與錦州之間的廣大地區已經完全為我軍所控制，所以廖耀湘的大部隊進展並不順利。但由於這時我軍主力都放在了錦州戰役之中，所以廖耀湘兵團還是在13日攻佔了彰武。就在杜聿明到達瀋陽這天，10月15日，廖耀湘攻下了彰武附近的又一個重要據點新立屯。而就在這一天，錦州已經被攻克，所謂援錦，已經失去實際意義。
10月16日上午，杜聿明和蔣介石派到東北來了解情況的國防部政工局局長鄧文儀、國防部第二廳廳長侯騰一道，到了新立屯，和廖耀湘以及幾位軍長見面。由於這時與錦州的一切聯繫已經中斷，在場的人都估計錦州已經失守。下一步怎麼辦？有的主張撤回瀋陽，有的主張向營口前進。如果能攻佔營口，就能從海路將軍隊撤回內地，廖耀湘是持這種主張的。按杜聿明原來的考慮，只要錦州能再守一段時間，從瀋陽和葫蘆島兩方面夾擊錦州，還可能解錦州之圍，仗就還可以打。如今錦州已失，就只有從營口退出這一條路可走，因為這樣還可以保存一些實力，如果這時還要退回瀋陽的話，實際上仍然是慢性自殺。但是，從營口退出這一方案就等於是要放棄整個東北，蔣介石目前是不會同意的。
10月18日，蔣介石來到瀋陽，再次研究東北戰局。蔣介石仍然堅持西進錦州，衛立煌的參謀長趙家驤在會上力陳目前不宜再攻錦州的意見，認為在保瀋陽和保錦州這二者之間，不可兼得，只能採取既保實力又保瀋陽的方案。杜聿明未明確表態，但在發言中傾向於趙家驤的意見。蔣介石無奈，只好說「你們研究研究」就離開了瀋陽飛往北平。廖耀湘得不到是進還是退的命令，只好把11萬大軍擺在新立屯一帶待命。
10月19日，蔣介石在北平再次召開軍事會議，研究東北戰局。除了從瀋陽趕去的衛立煌和杜聿明之外，華北「剿總」總司令傅作義也參加。會議開了四五個小時，蔣介石和衛立煌的意見仍然無法統一，杜聿明仍傾向於衛立煌，傅作義不發表意見。在這種情況下，杜聿明提出了一個折中方案，即廖耀湘兵團仍向前進攻，能攻下錦州就攻下錦州，攻不下就轉向營口，為此，得派五十二軍先把營口攻下來，以便掩護廖耀湘兵團可能向營口的撤退。這個方案得到蔣介石的勉強同意。蔣介石要正式任命杜聿明的職務，讓他立即去東北。杜聿明用各種借口推辭了大半天，但在蔣介石的堅持下，還是在20日午後接受了蔣介石宣布的由他擔任東北「剿總」副總司令兼冀熱遼邊區司令官的任命。蔣介石還決定，杜的司令部設於葫蘆島，其任務就是指揮廖耀湘兵團西進錦州和在葫蘆島的部隊北上錦州，南北夾擊，收復錦州。如果錦州實在攻不下來，再考慮從營口撤出。
就這樣，杜聿明又回到了東北戰場。蔣介石是相信杜聿明的，認為杜聿明是能夠執行他的命令的。但是，杜聿明卻在這幾天的反覆爭論中明白了一些道理。他認為，蔣介石所以要收復錦州，並不是從敵情、地形、敵我兵力對比及士氣等有形無形作戰要素來確定他的戰略戰術，恰恰相反，首先是從他的主觀唯心判斷出發。杜聿明所明白的問題有四個：一是蔣在1946年就定下過錦州第一、錦州必守的方針，他永不改變；二是蔣已向美國保證確保錦州，並以此來求得美國進一步的援助；三是蔣太相信他的幾個「王牌軍」的戰鬥力而輕視了東北野戰軍的迅速增長；四是蔣以經驗主義出發認為毛澤東作戰是不在於一城一地的得失，對守城從來就不感興趣，只要發起猛攻，錦州的東北野戰軍就會撤退。杜聿明的上述認識是在後來的回憶錄中說的，當時可能不一定就如此明確，但是他從東北的具體戰況中和衛立煌所介紹的情況中已經看到了蔣介石固執己見的明顯不妥。不過，他是蔣介石的得意門生、親信大將（在整個解放戰爭中，像杜聿明這樣在徐州「剿總」副總司令還未宣布解職的情況下就到東北去參與戰事，直接被任命為東北「剿總」副總司令的人事安排，僅此一例），他不能不接受蔣介石給他的任命，執行蔣介石給他的任務。杜聿明在回憶錄中說：「反正江山是他的，部隊是他的，他要丟就丟，要送就送。萬一我堅持我的意見，從營口撤退也不成的話，我就有殺頭之罪。我做他的部下，只好接受他的任命。」
1948年10月20日下午，杜聿明到瀋陽，第二次指揮軍隊與我東北野戰軍作戰。
杜聿明當時未能想到，蔣介石當時更未能想到，廖耀湘當時也未能重視（他當時想到了，但不很重視，可是當他大敗之後，對這一點的認識極深），就是從廖耀湘在10月15日攻佔新立屯之後就停止行動，等候蔣介石和