日战争爆发后，1938年12月广州正式沦陷，期间人口也由超过120万迅速减至30万，绝大部分逃至香港。1942年香港沦陷后发生粮荒，又有逾46万人回穗。1945年8月15日中华民国国军进入，广州光复。1947年复为行政院院辖市。1949年2月，中国人民解放军逼近长江，中华民国政府南迁广州。10月14日，解放军陈赓部击败守卫广州的国军。此后广州为中华人民共和国中央直辖市、广东省人民政府驻地。