洞国应杜聿明的邀请到达东北，任东北保安司令部副司令长官，代理因病就医的杜聿明的职务。郑洞国到任后，指挥国民革命军沿北宁路疾进，先进入苏军撤出的沈阳，此后攻占鞍山、营口、辽阳、抚顺等地。5月，担任前敌总指挥，率领新六军及七十一军、五十二军各一部北上，参加四平战役，又进占长春、吉林等地，与东北民主联军隔松花江对峙。8月，又指挥部队进攻热河，攻占大部分城镇。1947年7月13日，郑洞国代理东北保安司令长官职务，原长官杜聿明7月8日因病离职。8月，改任东北行辕副主任。12月21日，东北行辕副主任郑洞国飞抵南京，