陆后向纵深发展以占领全岛。攻厦期间，以第二十八军监视金门岛之敌，如发现其增援厦门或撤逃，则立即对金门发起攻击。

    当时攻击鼓浪屿的情况十分严重。攻击船队被风吹散后，部队英勇地进行单船突击，因而只有为数很少的部队登上岛岸，又与后方失去联系；但是，指战员们有过去长期战争磨练出的孤胆作战的精神，下级指挥员失去了上级的指挥时仍能独立坚持战斗。第二七一团团长王兴芳冒弹雨率指挥船抵滩，中弹英勇牺牲。副团长田军率一个排在另一侧登岸后，连续炸开鹿砦、铁丝网，突入滩头地堡。第九十一师炮二连指导员赵世堂抵滩时，船被击沉，他率十多名战士强行涉水登陆，突入前沿阵地，直插日光岩西侧制高点，在完全失去后援的情况下，坚持战斗至他最后一个人。

    攻击鼓浪屿的浴血苦战是以失利结束的。但是登岛部队的顽强战斗，果然造成了汤恩伯的判断错误，误认为鼓浪屿是共军的主攻方向，以为共军夺取鼓浪屿之后，将从鼓浪屿直攻厦门市区。汤恩伯立即将他掌握的预备队一个师投入鼓浪屿，包围了解放军登陆的部队。战斗更为激烈。汤恩伯并将控制于厦门岛腰部的机动部队南调至鼓浪屿。

    登上鼓浪屿的部队以全部顽强战死的代价，牵动了国民党守军，为当天晚间在厦门本岛北部偷袭成功创造了重要条件。

    当天黄昏，第三十一军和第二十九军中抽出的五个主力团突击部队登船起航，几百艘木船在茫茫夜幕掩护下顺风顺流，迅速地驶向预定地点。待国民党守军发现解放军的船队时，第三十一军的大部队已经在厦门岛北部多处抢滩登陆。大陆岸上的炮兵也在这时猛烈开火，摧毁了国民党军在海边的许多堡垒和工事。第九十二师一个突击营的船只在上千米宽的泥泞淤滩前靠岸，部队在敌人火力下艰难地涉过淤泥，伤亡很大，仍奋勇上前。第二七四团战士陈勤登陆后，枪被淤泥塞管没法打，他就用身体堵住碉堡口，掩护了同伴登陆。有的部队登陆时失去了上级指挥，就自己组织攻击突入守军的前沿阵地。有的战士抢滩后被敌人打散，但都独立战斗拼到最后。经过艰苦奋战，第二天清晨，从厦门岛北部登陆的部队终于占领了第一线阵地。

    在厦门岛中段，二十九军八十五师从高崎和神山两处同时撕开口子。高崎是日本人占领厦门时为防美军登陆而修筑的海防要塞，号称“海上堡垒”，汤恩伯守以重兵。经一夜激战，解放军终于攻克了这个要塞。天亮后，又占领了高崎机场。国民党守军丢弃一架运输机和几辆坦克向南逃窜。

    在厦门岛东段，八十六师在钟宅、下马一线登陆。突击部队在夜色掩护下攀越经人工削修的陡壁，出其不意地突到国民党军阵地上，被他们误认为是自己人。国民党军醒悟过来后，以坦克及装甲车为前导进行反扑。解放军突击部队伤亡很大，坚守海滩，与之苦战。

    解放军突击部队多处登陆成功。国民党守军虽然竭力反击，但因其正面防线被解放军全线突破，陷入了顾此失彼、惊惶被动的境况。解放军建立了稳固的滩头阵地后，返航的船队冒着国民党飞机轰炸，将后续部队源源运上厦门岛。十月十六日白天，汤恩伯才判断解放军的主攻方向不在鼓浪屿而在厦门本岛北部时，为时已晚；他赶忙调动手头仅有的一个团及特务头子毛森的特务营，在飞机掩护下进行反击。解放军一面施放烟幕使飞机迷失目标，一面以猛插纵深，抢占据点，以近战打击国民党反击部队，并在松柏山口全歼毛森特务营。至黄昏时分，国民党反扑部队残部只得向岛南逃跑。这时，汤恩伯已完全失去守岛信心，率先向海边逃去。部队失去指挥也各自奔逃。

    汤恩伯在海边直接用报话机呼叫海上的军舰放小艇来接应。黄昏正值退潮，小艇难以靠岸，急得他在海滩团团转，停留了一个多钟头。他不断向军舰呼