发起大陈登陆作战，其困难程度和伤亡肯定会超过一江山之战。现在的撤退，使刘廉一半年多的努力在一天之内化为乌有，他凄然说道：“费了这么多的心血，一下子什么都完了，闹了一场空。”2月13日，大陈撤退的船队全部到达台湾。
美蒋联合组织大陈撤退期间，解放军浙东前指一直密切监视。在头门山炮兵阵地，战士们可以看到海上庞大的美国军舰，美军飞机在海面上盘旋。大家头一次看到如此强大的美国舰队，心情难免紧张。军委严格按照对美帝国主义的政策，既不主动惹是生非、又不示弱的自卫原则，各部队严阵以待，但一炮未放。当发觉大陈敌人撤逃后，张爱萍司令员、王德参谋长命令部队分乘20艘船艇，在海军掩护下，于2月13日登陆大陈岛。大陈撤退后，国民党军在浙江沿海仅剩一个南麂山岛。虽然台湾方面建议将该岛与金门、马祖作为一个“岛群”来防御，但美国政府拒绝了蒋的要求。2月22日，华东空军轰炸南麂山岛。无奈之下，2月25日，国民党海军舰艇接应守岛的4000名国民党军和2000名民众撤离。2月26日，解放军登上南麂山岛。至此，浙江沿海岛屿全部解放。
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国民党军撤离大陈