过了几天，彭德怀从兰州飞抵酒泉，除和王震、许光达一起同从迪化赶来的陶峙岳一行进行会谈外，他在第一兵团召开的党委扩大会上，就进军新疆执行各项政策和注意事项讲了话。接着，他又参加了第一兵团在酒泉召开的进疆誓师大会。王震在会上宣读了向新疆进军的命令，同时宣布：10月10日我军开始向新疆大进军。
遵照第一野战军前委指示，王震率领部队做了两手准备：（一）力争和平进军新疆；（二）不能放松战斗的准备，必须有战斗的准备，才能保证和平进军新疆的胜利。
第一野战军前委9月28日下达对进疆的部署：“二军将要解放北疆之哈密、奇台、迪化与伊宁自治区，与苏联领土连接。六军将进军南疆之吐鲁番、焉耆、库尔勒、阿克苏、和阗、于阗。”
在进军前夕，王震考虑苏联已经决定支援40架伊尔型运输机帮助运输进军北疆，就向彭德怀建议，将原先的部署加以改变。遇事照顾大局，注重团结，是王震一贯的作风。前面在记述解放青海之战时已经讲到，他对自己长期领导的第二军总是严格要求，对其他部队总是多加关照。第六军原属第二兵团建制，是在9月26日奉令拨归第一兵团建制的。因已确定进军北疆部队将由飞机、汽车运送，而进军南疆部队只能部分车运，主要徒步前进，更困难，更艰苦。因此，他向彭德怀建议改变原来进军的部署，得到彭总的同意和批准：第二军改为进军南疆，第六军改进北疆。王震的坚强党性，使得人们由衷的赞佩。
第二军政治委员王恩茂曾就此事写道：“王震同志有坚强的党性。他以党的利益、人民的利益高于一切；一切服从于党和人民的利益。他能照顾大局，注重团结。红六军团同红二军团会师，是团结的胜利的会师，他起了重大作用。红二、六军团同红四方面军会师，也是团结的胜利的会师，他也起了重大作用。八路军南下支队同李先念同志领导的新四军五师会师，也是团结的胜利的会师，他也起了重大作用；人民解放军第二军的前身主要是他长期领导和指挥的三五九旅，他对二军总是严格要求，对其他部队总是多加关照。一、二两军解放青海，本来二军五师可以先进入西宁，他下令五师停止行动，决定一军部队先进西宁。彭德怀司令决定进军新疆的部署是六军为左路军，进军南疆，二军为右路军，进军北疆。因为进军南疆的任务更困难、更艰苦，他向彭总建议改变原来进军新疆的部署，得到彭总的同意和批准，二军改为左路军，进军南疆，六军改为右路军，进军北疆。”①
作为陆地进军的先遣支队是第一兵团战车营（附加强步兵连）。营长胡鉴，原是红四方面军老红军，随西路军左支队受挫，进新疆后曾在陈潭秋、毛泽民领导下坚持多年的革命斗争。他率领战车营10日首先由玉门起程，经哈密、吐鲁番、鄯善等地，历时11天，行程4391里，于20日15时到达迪化。这时，“迪化各界约两三万人至郊外数十里欢迎我军已第三天了”。战车营进入市区，各族人民倾城欢迎，迪化市街头，人山人海，盛况空前。
毛泽东接到彭德怀、王震的报告，21日高兴地写信给胡乔木：“我军于昨日到达迪化。请写短评一篇，能于明日见报。”22日，《人民日报》发表新华社时评《人民解放军到达迪化》，欢呼“这是新疆历史上的一件大事，也是西北历史上的一件大事”。
10月12日，郭鹏、王恩茂率领第二军按预定计划向南疆开进。13日，第四师十二团与兵团战车营先头部队进抵哈密；14日，第四、五师主力及军指挥部相继到达。鉴于仅有的400辆汽车堪用程度太差，再加油料困难，部队迅速进军不能全靠车运，遵照兵团指示，决定以一部分车辆往返倒运进至哈密一带的部队向焉耆前进；另一部分车辆返酒泉接运整装待发的部队至鄯善，分别到达上述地区后，各部队即徒步向目的地前进。第四师于23日全部抵达焉耆，26日开始徒步行军，于11月20日至26日分头进驻巴楚、伽师、岳普湖、喀什等地。30日，又集中汽车运第十一团进驻莎车。军直尾随第四师主力于12月1日进驻喀什。12月初，即与从伊犁南来喀什的三区民族军一部胜利会师。
