錦州像是一根扁擔，一頭擔著東北，一頭擔著華北。拔掉了錦州這個釘子，扁擔一折兩段，敵軍一片慌亂。蔣介石認為，解放軍攻錦之後至少要休整1個月，野司首長決定連續作戰，「乘勝回頭圍殲瀋陽西援之敵，同時以一部圍殲長春可能突圍之敵」。

此時，久困於長春的敵軍出現變化。10月15日，蔣介石飛抵瀋陽。當日，二局偵獲瀋陽的東北「剿總」致駐守長春的「剿總」副司令鄭洞國的電報，電報是用東北「剿總」與駐守長春的第一兵團的一個專用密碼發的。據當時破譯這份密碼的孫世聰回憶：「由於這個密碼是剛剛突破的，我們尚不能譯出這份電報的全文，但從片言隻字中知道這是一份命令長春守敵撤退的電報。曹局長得知這一情況後立即來到現場，和我們一起逐字逐碼地進行破譯研究，當電文中出現『立即向瀋陽轉進……違者軍法從處……中正手諭』這樣一些段落後，曹詳仁顧不上吃晚飯，拿上這份電報，坐上通信員開的摩托車，趕到牤牛屯向首長報告。」東野首長當即下令位於彰武地區的第6縱隊，以急行軍速度，日夜兼程開赴瀋陽——長春之間的昌圖地區，阻擊並聚殲長春南撤之敵。

在我軍的軍事壓力和政治攻勢之下，10月17日曾澤生的60軍起義，19日鄭洞國和新7軍放下武器，長春宣告和平解放。10月18日，位於後方的東北軍區第一副政委高崗和東北軍區副參謀長伍修權及時建議，應抓住時機，迅速解放東北全境。在此形勢下，經請示毛主席同意，林、羅、劉命令，東野主力立即回頭，殲滅在遼西平原的廖耀湘兵團。

野司首長要二局查明廖耀湘的指揮意圖。曹祥仁感到壓力很大。我軍攻克錦州後，廖耀湘率領援錦的西進兵團，正在遼西的彰武、新立屯一帶，而這幾天廖兵團的無線電幾乎是完全靜默，偵察台無報可抄。但曹祥仁憑著多年的戰場經驗，經過分析、思考，向林彪、劉亞樓報告：「大兵團作戰離不開無線電聯絡，沒有無線電聯絡就可以判斷，廖兵團肯定是在原地按兵不動，猶豫不前。」後來披露的文獻表明這一判斷是正確的。蔣介石其時要求廖耀湘繼續西進，收復錦州；衛立煌要廖退回瀋陽；廖自己則想向營口轉移，從海上撤離東北。三級指揮意見各異，廖耀湘舉棋不定，痛苦難言。一向對二局極其信任的林、羅、劉首長，接受了二局的判斷，於10月20日定下了在野外圍殲廖兵團的作戰計畫。

錦州戰役後僅僅休整了三天，東野10個縱隊和數個獨立師就迅速集結，從四面八方向廖耀湘逼進。10月22日，黑山阻擊戰打響，堵住廖耀湘向南退卻之路。10月23日，各縱隊大體完成對廖兵團的合圍。東野首長下達命令：敵正向南總退卻，我軍要「乘敵撤退之中，與敵決一死戰」，務求「殲滅全部敵人」。

要在野戰中殲滅敵人10萬精銳部隊，在我軍以往的歷史上還從未有過。大平原上廖兵團如何行動，二局嚴密佈控。廖部兩廣籍的官兵很多，戰事緊急時常使用廣東話通聯。為適應此情，二局早已訓練了一批能聽懂廣東話的偵聽員。當廖兵團在黑山遭到我10縱頑強阻擊，面對我大軍包圍之時，廖耀湘再也沉不住氣了，情急之下操著廣東話通過無線報話機命令所部：「向東突圍，如不成，轉向東南」。二局當班偵聽的二股股長黃振堂就是廣東人，把廖的命令聽得真真切切。事關重大，曹祥仁立即找到黃振堂，放出狠話，「這件事太重大，報錯了可是要殺頭的。」黃振堂答：「殺不殺頭也就是這麼回事。」一問一答，寥寥兩句，凸顯技偵工作的壓力。

這一時期敵人主要使用話報，所以二局情報的時效特別快。林彪抓住廖兵團動搖的大好戰機，在10月25日打響圍殲廖兵團的戰鬥，26日，雙方在野外展開大混戰，二局偵悉廖耀湘的兵團司令部已撤到胡家窩棚，總部即令各部迅速向胡家窩棚進擊殲敵。當晚三縱發起攻擊，敲掉了廖兵團的指揮部。由於去營口的路被我軍阻斷，26日下午廖耀湘下達向瀋陽撤退的命令，又被二局截獲。27日，大混戰繼續，我軍各部對敵實施迅速的包圍、穿插、分割。在我軍機動、勇猛的打擊之下，廖兵團潰不成軍，5個軍12個師全部在野外被殲。廖耀湘化裝潛逃，11月6日在黑山以西被我軍俘虜。