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电视剧《大决战》首次以电视剧的形式全景展现辽沈、淮海、平津三大战役，呈现波澜壮阔的中国命运大决战。全剧通过讲述战略、战术和战斗三大层面的故事来立体式地表现三大战役，通过丰富多彩的人物，呈现宏大的战争中一个个鲜活的个体。
1945年，抗日战争结束，全国人民都在期盼着和平的到来。毛泽东与中共代表团前往重庆参加和平谈判。飞机上，毛泽东俯瞰窗外，叹息中华大地生灵涂炭，再也经不起战争摧残。毛泽东抵达重庆机场，他向中外记者举起一顶巴拿马盔式帽，这是当年孙中山最喜爱的款式，中共代表此行是带着孙中山先生的训诫而来，要尽全部力量谈出真和平。陈布雷送来和谈方案，蒋介石却让他收好不必拿出，陈布雷明白，蒋介石此次邀毛泽东前来，并非真心想和谈。
林彪接到中央急电，不去冀东，转向去东北任职东北民主联军总司令。山东蓬莱，王翠云和弟弟追到码头，可未婚夫武雄关和山东解放区的战士们已经乘船离港前往东北，两人没有见上最后一面。共产党调动两万干部、十万部队赶赴东北的消息传来，蒋介石十分恼怒，动了刺杀毛泽东的念头，宋美龄连忙劝阻。毛泽东返回延安后，几大书记得知蒋介石点将杜聿明前往东北。
张治中强调自己做了调查，这些关于接收丑闻的材料件件属实。蒋介石表示自己早就知道贪腐问题，只是目前要先集中力量消灭共产党，管不了党内的这些贪腐。周恩来奔波在政治战线，三人小组签订了《调处东北停战的协议》，但只过了三天，蒋介石就再次在东北发兵。四平，国民党军重兵压境。毛泽东电告东北局，要坚决彻底歼灭敌人，阻滞国民党军队北进。
1946年5月5日，国民政府还都南京，蒋介石的车队进城，百姓夹道欢呼。张治中向陈布雷一语道破，这都是做样子的。蒋介石回到久违的南京政府办公室，他与宋美龄感慨万千，日本人已经被打跑了，下一步就是解决掉共产党。国防部大会上，顾祝同汇报增加东北军费预算的草案，需要各地方军区凑钱。白崇禧十分不满，提出诸多质疑。陈诚维护蒋介石，与白崇禧吵得不可开交。蒋经国则认为应该将钱花在国计民生上，蒋介石听后不快。三人小组预备会议上，马歇尔和张治中借故不出席，陈布雷劝周恩来不要再等了。周恩来在高级军官俱乐部门口苦等张治中，就是为了告诉他要看到穷苦百姓，劝他为真正的和平而发声，三人小组肩负着国人的希望，张治中被这种坚持和信念所感动。马歇尔签署了东北停战协议，蒋介石勃然大怒。休战谈判期间，预估到蒋介石要全面开战，中央军委命各解放区做好打大仗的准备。形势严峻，毛泽东和朱德爬到山顶，到李老汉的天上菜园子散心。
对于毛泽东提出充分发动群众，建立巩固根据地的提议，东北局迅速组织行动，陈云同志负责东北土改具体工作。杜聿明和郑洞国走在长春街头，乔三本几人恰好路过，被两位长官随即任命为反共宣传小分队，赶紧把街头共产党标语清理干净。乔三本自此得了个肥差，跟随军官查抄百姓商铺，他想为百姓求情，却被军官痛打一顿。王翠云和土改工作队来到吉林扶余小沟村，村民们却充满敌意和戒备。村里最穷的老梁家大孩子梁士英告诉他们，是地主邱大拿在威胁村民。王翠云跟着梁士英找到祠堂，村民们都躲在这里，她让村民们好好想想，只有拿回土地，才能养活自己。
杜聿明坦言让陈诚见笑了，但乔三本的二人转唱得没错，揭开光鲜的外表，国军内部已经快烂透了。延安，几大书记围在院中石桌边吃饭讨论，蒋介石命令傅作义配合孙连仲攻打张家口，而张家口是我军在华北的最后一个大城市。毛泽东向国民党和美方表态，如果攻打张家口，即表示最后决裂。马歇尔找蒋介石商议此事，请求停止攻打张家口，蒋介石翻脸拒绝。傅作义和李宗仁讨论战争形势，俩人均表示看出蒋介石表面上的韬略，不过是任人唯亲，灭除异己，自己绝不能成为案板上的肉。蒋介石叫来郭汝瑰商讨战争形势，郭汝瑰说出自己的方案，蒋介石很是赞赏。
延安，五大书记难得聚齐，大家在一起热闹地包饺子。五大书记商议，基层同志们的装备现状值得重视，对于新兵和解放战士的思想教育工作也得抓紧。 王翠云正在登记参军人数，老百姓十分踊跃。梁士英表示自己也要参军，王翠云很是欣慰。赵绪珍对九连进行思想改造，他讲述自己悲惨的遭遇，讲为什么要当兵，战士们感同身受，争抢着一个接一个地诉苦。战士们的斗志被激发出来，九连的精神面貌焕然一新。杜聿明告诉蒋介石共产党最近在部队推广一种“诉苦运动”，应当警惕，蒋介石却只道是笑话。陈诚趁机提出清查团计划，派调查团下去各个地方，以审计的方式让那些发国难财的蛀虫把钱再掏出来，彻底清查国民党内部的腐败问题，蒋介石应允。
营地里，房天静讲述自己如何从落后战士蜕变成战斗功臣，战士们听了热血沸腾。毛泽东提议好好总结这些事迹和诉苦运动经验，向全军全国推广。东北形势迎来巨大反转，毛泽东宣布，中国革命的新高潮即将来到。很多同志不理解“新高潮”是什么意思。面对记者采访，毛泽东解释，目前军事形势在发生重大变化，人民运动蓬勃发展，反蒋统一战线不断扩大，我党和中国人民有一切把握取得最后胜利。蒋介石认为新高潮只是狂妄言论，他向记者们表态，很快就能击灭共产党，实现中华一统。蒋介石秘召胡宗南，商讨进攻延安的事，中共地下党员、胡宗南秘书熊向晖启用秘密电台向中央军委传递这一紧急情报。
陕北小河村会议上讨论了土地改革和接下来的战略计划。习仲勋认为对于土改中出现的问题和错误，必须及时纠正。毛泽东十分认可，让全国各解放区也要引以为戒。蒋介石和宋美龄到了延安，他们看到共产党最高领袖住在如此恶劣的环境里，感到十分震惊。东北民主联军发动秋季攻势，韩先楚提议直接吃掉敌一一六师。林彪认为这个方案太险了，刘亚楼觉得东北需要一场大胜，而且韩先楚有信心，二人开始权衡。
毛泽东发表人民解放军宣言，正式发布了“打倒蒋介石，解放全中国”的口号。陈诚对外宣布危期已过，实际则是在掩饰国民党军队颓势。陈诚离开东北后，蒋介石派顾祝同和张群找到刚刚从欧洲回国的卫立煌，劝说他前往主政东北。卫立煌深知东北大势已去，心里不愿蹚这趟浑水，却只能从命。
五大书记在阜平县城南庄召开会议，经过深思熟虑后决定听从粟裕的建议暂缓渡江南下建立新的根据地。济南战役拉开帷幕，在共产党军队的攻击下，蒋军节节败退，困守在济南无法动弹，毛泽东趁势下令集中火力重点进攻济南城。杜聿明眼看济南形势严峻，向蒋介石进言撤军至南京以保存实力，蒋介石不听劝告，坚持死守济南阵地。王耀武自恃对共产党军队了如指掌，断言对方不可能重点攻城。不久，解放军成功夺取济南周边阵地。没等王耀武反应过来，解放军战士们已经到达济南城下，惊慌失措的王耀武紧急召集兵力在内城城墙上严防死守。
锦州外围白老户屯战斗爆发，林彪的火车仍然一路向北。范汉杰领导的蒋军上下对解放军突然进攻锦州外围一事还未摸着头脑，对林彪的作战方针更是一头雾水。范汉杰得知进攻锦州外围的不过是个尖刀连，决定派加强营前去彻底铲除。面对蒋军坦克大炮的猛烈进攻，已经加入东北野战军九纵的乔三本和战士们毫无招架之力。眼看敌人的兵力越来越多，战士们危在旦夕。指挥部，师长曾雍雅听着前线的消息心急如焚，现在两面受敌，兵力已严重不足，在团长的反复请求下，曾雍雅决定派一个营队去解救乔三本所在的一连。蒋介石基本认定卫立煌对于“林彪的目标是沈阳”判断正确，下令暂时不从沈阳撤兵。
解放军视死如归的态度彻底激怒国民党军官，不惜出动轰炸机进行炸弹攻击。然而，轰炸过后，一连的战士又重新站起来，如烧不尽的野草，顽强作战。范汉杰恼羞成怒，再次征调兵力猛攻白老户屯。一连战士被蒋军逼至一座祠堂，一众战士做好英勇就义的准备，静静等待死亡的到来。危急关头，增援部队终于赶到。林彪决定南下锦州，蒋介石心急如焚前往沈阳会见卫立煌。国民党统治的沈阳，林稚文和张婉心久别重逢，内心感慨万千，俩人因信仰不同注定再也无法回到过去。此刻的林稚文已经倾家荡产，为了吃饱饭只得成为国民党的学生兵，张婉心十分心疼但也无能为力。卫立煌无视命令执意坚守沈阳，蒋介石面对东北局势早已筋疲力尽，对卫立煌消极怠战的态度也无可奈何。
蒋介石亲自来到北平劝说傅作义，根据以往经验，傅作义原本对这个作战计划兴趣索然，无奈经不住蒋介石反复劝说，最终同意出兵。义县西南城外，东野战士们连夜修筑战壕，为提前进攻义县做准备。半夜，义县外围阵地，解放军炮纵死死压制住了敌人的炮火火力点。清晨，解放军向义县西南城墙突然发起猛烈攻击，蒋军措手不及。同时，炮纵紧随其后增援，发起义县总攻。共产党短时间内进攻义县让范汉杰深感意外，为保存实力，范汉杰对义县方面寻求增援的请求视若无睹，对他而言，义县守军不过是一枚棋子。
义县城外，韩先楚和朱瑞正在巡视之前作战时被蒋军摧毁的工事情况。突然，朱瑞踩中敌人掩埋的一颗反步兵地雷，壮烈牺牲，所有人陷入悲痛。五大书记收到林彪的电报，对方表示已下定决心全力攻锦，见林彪和中央的作战计划终于达成一致，众人心中的石头总算落了地。蒋军在塘沽军港整装待发，蒋介石亲临现场发表讲话鼓舞士气，然而并没有多少效果。蒋经国来信报告在上海进行的“打虎行动”小有成效，蒋介石听后大发雷霆，大战在即，本应将重点放在战事准备上，蒋经国的行为是在扰乱大后方。警卫员将林彪的一小口袋黄豆遗失，林彪难掩内心焦躁。罗荣桓将黄豆找到交给林彪，叮嘱越是大战在即，更应该保持平静。
大战前夕，国共双方都意识到拿下锦州的关键点便是塔山。林彪做好防御部署，听从四纵副司令员胡奇才的建议，放弃塔村高地埋伏点，将主力撤至塔山村，这个方法，真的能抵御住敌人猛烈的火力攻击吗？塔山防守阵地，胡奇才命令战士们要加强工事，并做好重点攻击敌人炮兵的战略部署，一切都在井然有序地进行着……在白老户屯战斗中失去战友后，偷偷逃离部队的乔三本如乞丐般流亡，这天，他突然在支前人群中认出王翠云，想起她就是那个在战场上将武雄关背出战场的女人。乔三本泪流满面，他不想再逃了，他要重新加入革命队伍，弥补自己曾经犯下的罪行。吴克华向林彪立下军令状，坚守塔山，死战到底！
塔山阵地，急火攻心的蒋介石命令阙汉骞提前发起总攻，这让毛泽东颇感意外，蒋军的东进兵团尚未准备好便发起进攻，说明蒋介石是孤注一掷，毛泽东意识到，想要成功拿下锦州，塔山是战役关键！蒋军攻下打渔山岛，并不断向塔山和白台山进逼。范汉杰一脸得意向卫立煌汇报战况，催促对方出兵，卫立煌仍旧不为所动。可惜，蒋军的胜利姿态并没有维持多久，一纸电报让范汉杰错愕：被蒋军攻下的阵地已经全数被解放军夺回。胡奇才的作战方式奏效了。一阵猛烈的炮火攻击，孔守法一行三人跳进一个深坑躲避。待烟尘散去，三人惊异地发现，自己所处的深坑周围，已经布满蒋军士兵。
3纵7师20团1营的战士和国民党军在配水池展开激烈的战斗，敌人用钢筋水泥建造的工事极为坚固，大批战士壮烈牺牲。在营长赵兴元的带领下，解放军用损失过半的惨痛代价终于拿下前沿阵地红房子。然而，敌人随时都在准备反扑。韩先楚不顾危险跑到一处高地观察战况，终于发现了敌人的弱点。原来，配水池有一条暗道直通锦州城，城内不断有士兵通过暗道增援防守要地。韩先楚一声令下集中炮火猛攻配水池暗道附近，大量敌军被消灭，摧毁了整个暗道系统。配水池阵地的战士大受鼓舞，不顾敌人强大的火力压制向前冲锋。傍晚时分，配水池阵地终于被解放军拿下。
林彪让吴克华领导的四纵队重新夺回阵地，死守到底。损失惨重的四纵战士英勇顽强，一直互相看不顺眼的解放战士李大江和炊事员马庆在危急时刻放下矛盾携手合作，最终双双牺牲。国民党军被解放军战士大无畏的勇气震慑，一步步后退，最终勇士们重新将塔山阵地夺了回来！东进兵团尚未完全解决，廖耀湘率领的西进兵团已经成功占领彰武。林彪下令对锦州发起总攻，解放军战士热血沸腾，东野炮兵将上千门火炮摇起，向锦州城内瞄准。阙汉骞建议罗奇放弃塔山前去锦州救援，罗奇则一门心思想在蒋介石面前立功坚持继续攻击塔山阵地，阙汉骞无可奈何，眼睁睁看着“赵子龙师”被解放军打得丢兵弃甲。
梁士英将爆破筒塞进地堡，没想到立马被敌人推了出来。梁士英再次起身将爆破筒推进去，却又再次被敌人推出来。电光火石之间，为摧毁敌人的地堡，战士梁士英不惜用身体堵住出口，最后爆破筒成功被塞入地堡，梁士英同志壮烈牺牲。地堡终于被摧毁，战士们向敌人发起猛烈的冲锋。范汉杰一身戎装站在锦州的指挥所内，深知锦州一战，自己大势已去。锦州一战，解放军取得全面胜利。俘获东北“剿总”中将副总司令范汉杰等人，完全封闭了东北国民党军从陆上撤向关内的大门。塔山附近的墓地，高玉宝将记录下马庆和李大江英雄事迹的画放到俩人的墓中间。历史和人民，永远不会忘记你们。
