在与蒋介石磋商大陈撤退的过程中，从1月23日起，美国政府命令第七舰队从菲律宾、日本、中国香港等地相继调遣“中途岛”号、“大黄蜂”号等5艘航空母舰、32艘驱逐舰、100余艘可供登陆的其他舰艇驶往大陈岛东南海域。美国空军第18航空队的轰炸机和第13航空队的战斗机群也到达大陈海域上空。但是艾森豪威尔总统没有下达命令，所有舰队不能采取行动。而总统只有根据台湾方面提出援助请求，才能发布命令。蒋介石还在要求美国协防金门、马祖的问题上与美国政府纠缠，使美国官员感到很不耐烦。2月4日，当顾维钧再次到美国国务院交涉时，副国务卿胡佛不客气地对他说：“大批的美国海军和空军部队已经进入战位，也许再等不了24小时了。”因为海军舰艇上没有安排轮班军官，许多人不得不连续值班。舰队司令向政府提出：如果24小时内接不到命令，他有可能将舰队撤回冲绳基地。这样，蒋只得接受了美国的建议。
7日，蒋介石发表《告海内外同胞书》，宣布“撤退大陈驻军，移至金门、马祖”。此时，蒋介石的心情是很沉重的。他也明白靠自己的力量保不住大陈，但是他的“盟友”美国人在关键时刻又一次出卖了他。强大的第七舰队游弋在台湾海峡，只是用来帮助他撤退的。没有实力，蒋只好任人摆布。
2月6日，台湾“国防部”下令实施“金刚计划”，由中美联合执行大陈地区军民总撤退行动。为了执行这个计划，蒋经国2月2日来到大陈。他的任务是巡视大陈情况，安定人心。在这个风雨飘摇的时刻，他敢于来到战区，使国民党官兵感到了一丝安慰。他在大陈的街上看望民众，表示关怀，其实他自己也很不安心，不知何时才能安排撤退。本想回台湾汇报情况，又怕自己的离去动摇军心，所以他要身先士卒，在猫耳洞和士兵共度夜晚。
7日，海上出现了美国军舰。大陈国民党军搭起浮桥，用登陆艇、舢板和机帆船接军人和民众上舰。8日上午，台湾“国防部长”俞大维、蒋介石次子蒋纬国也率领台湾舰队到达大陈，指挥撤退。撤退基本完成后，2月10日早晨，蒋经国带领部分将领、美军顾问、记者和士兵，在山顶举行最后一次升旗仪式。蒋经国表情肃穆，他心里明白：这幅青天白日旗几天后就会被解放军踩在脚下，再想回来是遥遥无期了。走到码头时，山上传来工兵爆破的声音。刘廉一在驻守大陈期间，指挥国民党士兵日夜构筑工事，山上、水际、滩头，堡垒沟壑纵横，山里也构筑了坑道和火力点。可以想象，如果解放军再次