任边区党组织副书记兼八路军南下第三支队副政委。1945年8月日本投降后，奉命改经太行、冀中、冀东至山海关赴东北，九月中旬抵沈阳，改任辽西省委书记，参与四平战役等，负责弹药补给与伤员运输等后勤组织工作。1947年9月，他兼任东北民主联军第七纵队政委。辽沈战役后，陶铸任中共沈阳市委书记和沈阳军事管制委员会副主任。1949年1月，陶铸随东北野战军离开沈阳，改任东北野战军政治部副主任，进入山海关，参加平津战役。1月21日，作为人民解放军平津前线司令部全权代表，陶铸入城同傅作义进行北平谈判，双方于次日发表《关于和