暂五十三师与解放军辽北军区频繁接触，引起了沈阳国民党军当局的注意。30日黄昏，周福成打电话给许赓扬说：“你马上到这里来开会，我派人到大北边门接你。”许赓扬回答说；“前方情况紧急。离不开，不能去。”许立刻下令封锁了大北边门的通路。

    晚8时，许赓扬召集了全师军官以及配属该师的第二○七师二旅五团团长陶毅等人紧急会议，讲了与解放军辽北军区谈判起义的经过，以及达成的圆满协议，当场宣布暂五十三师起义，问大家有无反对意见？参加会议的军官们都表示赞同。许赓扬又专门询问陶毅有无意见，陶表示服从命令。许赓扬对行动作了布置，还发了告全师官兵书。

    晚10时，许赓扬按照双方达成的协议，下令沿沈(阳)、铁(岭)公路的二台子、沈海车站、大北边门一线的暂五十三师防区为解放军攻城让开道路。此时，第二○七师二旅五团团长陶毅回部队后打电话给许赓扬，大骂许“背叛党国”，发誓要听令于二○七师师长指挥，坚决抵抗到底。陶将其团队收拢集结在东山嘴子附近，企图阻击解放军攻城部队。许赓扬当即令靠近陶团的暂五十三师第二团以炮火压制陶团。辽北军区部队也发起了对陶团的攻击。经过激烈战斗，该团被全部缴械，团长陶毅当了俘虏。

    辽北军区的部队按照预先约定的时间，于当晚10时30分通过暂编第五十三师让开的通路，向沈阳市区发起了攻击。

    关于暂五十三师起义，解放军方面还有一段内幕。在辽北军区负责人与暂五十三师代表谈判后，辽北军区司令员聂鹤亭将谈判情况和同意该师起义的意见当即向东北人民，解放军总部作了报告。总部当日发来了以林彪、罗荣桓署名的两次复电，批评辽北军区先斩后奏，不经请示擅自同意五十三师起义是错误的，认为五十三师是在大兵压境的情况下迫于形势，不能算起义，应按“反正”对待。辽北军区认为通过谈判已与五十三师达成了起义协议，而且，军区代表已去暂五十三师，攻城和起义行动即将开始，时间紧迫，无法再做五十三师按“反正”的工作。

    暂五十三师起义后，于11月1日上午在毛君屯至二台子的公路上集结。这时，辽北军区赵杰副司令员在几名参谋人员的陪同下来看望起义部队。师长许赓扬高兴地迎上去，双方紧紧握手致意。赵杰副司令员热情地说：“我代表聂鹤亭司令员、陶铸政委，对你们的义举热忱地表示欢迎！你们为解放沈阳做出了贡献。”随后，赵副司令员向许赓扬询问了起义之后部队的情绪、纪律和生活等情况。许赓扬激动地说：“大多数官兵情绪高涨，他们愿意和解放军一道去消灭国民党，最后解放全中国。”

    赵副司令员对许赓扬说：“军区决定你师速到新城子附近集结待命。”接着，具体布置了起义部队下一步的行动和任务，并勉励许赓扬好好学习，努力工作，在革命队伍里为人民立功。

    暂五十三师在奉命开往新城子的途中，又与辽北军区聂鹤亭司令员、陶铸政委相遇。聂、陶接见了许赓扬，对暂编第五十三师的起义表示欢迎和慰问。陶铸政委还向许赓扬询问了沈阳城内国民党部队上层军官的有关情况。

    11月6日，暂五十三师的8000余名官兵穿着新发的人民解放军棉军装，在师长许赓扬的率领下抵达开原县。辽北省人民政府主席阎宝航专程赶到开原，表示欢迎和慰问，并在全师干部大会上讲了话，对起义官兵倍致嘉勉之意。

    五十三师在老开原整训期间，保留了原建制，授予“东北人民解放军第五十三师”的番号，并以该番号、印章对外行文。同时，东北人民解放军派去了各级政工干部。这样，暂编五十三师起义已既成事实。后来，公开宣布为反正(即投诚)。1949年4月，五十三师解散，连以下干部和士兵编入抚顺一六三师，营以下干部