敌沿江防线被我军突破后，残敌溃退到盐亭、梓潼、江油、中坝等地，企图构成新的防线，阻止红军西进。方面军总部以取得战役全胜为目的，决定集中主力歼灭梓潼、江油、中坝地区之敌。遂令三十一军和三十军八十八师分别推进羊模坝、三磊坝、广元地区和青川、平武，防堵胡宗南部南下；令九军和三十军主力向江油、中坝地区进击。赋予四军的任务是：攻克梓潼县城，阻击绵阳方向可能来援之敌。
红军不顾休息，接到命令就准备出发。在一块开阔地上，许世友对先头部队第三十一团作了简要动员：
“同志们，嘉陵江是过来了，摆在我们面前还有150多里山路。我们要拿出关云长过五关斩六将的劲头来，追歼逃往梓潼的敌人。”
指战员们听说还有仗打，连日作战的疲劳一扫而光，换上新草鞋，又迈开了矫健的步伐。
行军路上，到处都是敌人遗弃的枪支、弹药、被装、大烟等物品，还有从老百姓那里抢来的来不及带走的粮食、布匹、牲畜等。沿途村落集镇，被敌洗劫一空，焚毁的房屋在燃烧，惨遭蹂躏的妇孺在哭泣。看到这一切，战士们怒火满腔，宣传队员们不时对部队大声疾呼：“快，追上敌人消灭他，为乡亲们报仇！”
大家翻山越岭，很快进抵梓潼城下。经过激战，占领了川陕大道上的一定重镇，派出了向魏城、绵阳方向的警戒。
与此同时，九军二十七师在江油县城附近的牟家渡，乘敌不备渡过涪江，歼敌一个营，尔后击溃了城郊守敌一个团，占领了江油外围的观雾山、公子坪、陈塘观、塔子山诸要点，对江油守敌形成了合围。三十军主力击溃了以中坝为中心，沿涪江一线守备的敌两个旅，占领了中坝、彰明等地。
江油、中坝地区，是川西北的富庶之地，土地肥沃，物产丰富，商业繁荣，中坝还有“小成都”之称。该地区在军事上也有重要的地位，为成都的北方门户，历来是兵家必争之地。三国末期，魏将邓艾亲率精兵三万，自甘肃阴平翻山越岭七百余里突袭江油城。蜀军守将马邈毫无准备，来不及组织抵抗。江油城一丢，蜀军防线全面崩溃，魏军长驱直入直趋成都。蜀汉后主刘禅见败局已定，只好派侍中郎张绍带着皇帝的御玺向魏军投降。
由于这一地区特有的地位与作用，红四军的攻势对成都构成了重大威胁。成都市的大地主、大资本家以及反动官僚，纷纷变卖财产，准备逃往重庆、武汉、上海、香港等地。四川军阀的反动统治，出现了严重的危机。
刘湘为保住其四川省的统治大权，不遗余力，拼凑了18个团的兵力，由第二十八军军长邓锡侯率领，在飞机的支援下向江油、中坝反扑，妄图解江油之围，除成都之危。
方面军总部获悉这一情况，遂令九军二十七师继续围困江油；九军二十五师、三十军八十八师和四军，撤离中坝、彰明、梓潼等地，分别占领江油以南的塔子山和鲁家梁子一带有利地形，抢修工事，打敌援军。
现场明确了部署，部队已陆续到达，抢修了部分工事，做好了战斗准备。
4月17日晨，金色的太阳刚刚爬上山巅，黑压压的敌群就向红军阵地冲过来了。只见一个个骨瘦如柴的敌兵，端着枪，猫着腰，有气无力地向山上爬着。
敌人离大家越来越近了，一百米、五十米……
“打！”
随着一声令下，一排手榴弹在敌群中开了花，机枪、步枪、手枪一起吼叫起来。顷刻间，敌人倒下一大片。侥幸活命的，连滚带爬地向山下逃走。
敌人没有就此罢休，又组织了更加凶猛的进攻。先以飞机、大炮一阵滥炸，接着是三个团的集团冲锋。
战斗在激烈的进行。突然，一股敌人突破了红军左翼阵地，那里是与三十军八十八师的接合部，如不能制止敌人的连续突破，将会造成极其被动的局面。
与政委商定，决定使用预备队第二十八团，夺回丢失的阵地。
二十八团是个能打硬仗的老部队，团长王近山是个能打善战的骁将，交给他们的任务没有不能完成的。
在王近山的带领下，二十八团迅速向敌人发起了猛烈的反击。震耳欲聋的喊杀声在山谷回荡，复仇的手榴弹在敌群中炸响，寒光闪耀的钢刀砍向敌人，火红的战旗又飘扬在三十四团的阵地上。
激烈的战斗持续到下午，红军打退了敌人的许多次冲锋，防御阵地坚如磐石。
战斗间隙，许世友到前沿看望部队。只见不少的前沿工事打得连影子也没有了。敌人的尸体和打断的树枝、炸松的泥土，在山坡上厚厚地铺了一层。红军的伤亡也很大，不少连队只剩下三四十人了，还有一些带彩的同志坚守在阵地上，谁也不愿意下火线。所到之处，大家回答都是一句话：“人在阵地在！”
许带着满意而踏实的心情返回军指挥所，正好收到上级的敌情通报；进攻塔子山之敌已分两路溃退，有一个团向鲁家梁子东南侧逃去。
据此通报判断，敌向这个方向溃退，必将动摇正面之敌的军心。大家决定抓住这一有利战机，以十师一个团迂回敌侧后，断其退路，主力从两翼实施反击。
伴随着红军鏖战一天的太阳，带着满意的笑容下山了。战士们身披晚霞，横枪举刀，以排山倒海之势袭击敌人。激战至天黑，敌大部被歼，旅长也受了重伤，残部退向中坝。
敌军长邓锡侯在嘴头岩见各路溃不成军，慌忙跑回中坝部署守城。可是，他身边仅剩下不足三个团的兵力，已无力再战，不得不率残部退回绵阳、罗江。红军乘胜追击，再克中坝、彰明。至此，渡江战役胜利结束。
红军强渡嘉陵江战役的胜利，打乱了敌人的“川陕会剿”计划，形势十分有利于红军继续向甘肃南部地区发展。
