南线为第五十三师一部从巴安（今巴塘）强渡金沙江，歼藏军一部，直逼宁静，据守该地的藏军第九代本宣布起义；自云南出击的第十四军第四十二师一部，接连攻占门工、碧土、盐井，歼藏军一部，其余藏军和民兵纷纷缴械。西藏地方政府噶伦、新任昌都总督阿沛·阿旺晋美，18日率部撤离昌都，20日在竹各寺（位昌都西南）派人与解放军取得联系，21日下令2700余名藏军放下武器。10月24日昌都战役结束。昌都战役的胜利，粉碎了帝国主义、扩张主义和西藏地方当局阻止人民解放军进藏的阴谋，打开了进军西藏的大门，扩大了中国共产党和人民解放军的政治影响，促进了西藏爱国力量的发展，为和平解放西藏奠定了基础。
在10月21日，昌都战役正在进行时，印度政府就中国人民解放军在昌都地区的军事行动一事致中国政府备忘录，企图阻止人民解放军进军西藏。备忘录称：“假如因为中国在西藏的军事行动而使反对中国参加联合国的国家获有机会来歪曲中国的和平目的，那么中国的地位将会因此而削弱”②。10月28日印度照会中国政府：“中国军队之侵入西藏，不得不被认为是可悲叹的”③。印度政府企图以中国恢复在联合国的席位为筹码，要挟中国停止在昌都地区的军事行动，放手让西藏上层中的反动分子大搞分裂活动。对印度政府的备忘录和照会，中国政府于10月30日在答复中给予了严厉驳斥，并郑重声明“西藏是中国领土不可分割的一部分，西藏问题完全是中国的一个内政问题。中国人民解放军必须进入西藏，解放西藏人民，保卫中国边疆；这是中央人民政府的既定方针”。“西藏问题与中华人民共和国进入联合国的问题，是两个完全没有关联的问题，如果那些对中国不友好的国家企图利用中华人民共和国中央人民政府对其领土西藏行使主权一事作为借口，进行威胁，以阻碍中华人民共和国进入联合国组织，那只是再一次表示这些国家对中国不友好和敌对的态度而已。”④
11月1日，印度政府就西藏问题再次照会中国政府，照会说：“印度政府不得不认为中国政府对于西藏尽早采取的军事行动已经大大地增加了世界的紧张形势和导向大战的趋势”⑤，并在照会中正式向中国政府提出了保留印度在西藏的特权利益。由此可以看出，印度政府对中国在自己的领土上行使主权一事，接二连三地照会中国政府，进行威胁，其目的就是要西藏脱离中国，最终使西藏成为中印之间的“缓冲国”。
昌都战役胜利后，西藏爱国力量得到发展，顽固势力受到抑制。1950年11月9日，阿沛·阿旺晋美等40名在昌都的西藏地方政府官员，联名致信达赖喇嘛，以亲身经历，介绍中国共产党的政策，并积极建议西藏地方政府派出代表同中央人民政府就西藏和平解放进行谈判。1951年2月12日，已经亲政的十四世达赖喇嘛·丹增嘉措在亚东作出最后决定，委派以阿沛·阿旺晋美为首席代表，以凯墨·索安旺堆、土丹旦达、土登列门、桑颇·登增顿珠为代表的西藏地方政府和平谈判代表团赴京谈判。西藏和谈代表团分两路赴京，首席代表阿沛·阿旺晋美等3人经重庆、西安，于4月22日到达北京：凯墨·索安旺堆和土丹旦达2人于3月8日由亚东出发，经印度、香港，于4月26日到达北京。
西藏和谈代表团抵达北京后，周恩来总理、朱德总司令及首都各界数千人到车站欢迎。4月28日晚，周恩来总理、李济深副主席、陈云、黄炎培副总理等宴请西藏和谈代表。周恩来、刘少奇、朱德还先后接见代表团，向他们耐心宣传、解释共产党的民族政策，强调搞好团结。
中央人民政府指派李维汉、张经武、张国华、孙志远为全权代表，李维汉为首席代表，于4月29日同西藏地方政府的全权代表举行谈判。经过六轮正式会谈，通过认真、充分的协商，谈判于5月21日结束，达成了《中央人民政府和西藏地方政府关于和平解放西藏办法的协议》。协议共17条，主要的内容是：驱逐帝国主义势力出西藏，西藏人民回到中华人民共和国大家庭中来；西藏地方政府积极协助人民解放军进入西藏，巩固国防；在中央人民政府统一领导下，西藏人民有实行民族区域自治的权力；对于西藏的现行政治制度，中央不予变更。有关西藏的各项改革事宜，中央不加强迫。西藏地方政府应自动进行改革，人民提出改革要求时，得采取与西藏领导人协商的方法解决之；达赖喇嘛和班禅额尔德尼彼此友好相处时的固有地位及职权不变；中央人民政府统一处理西藏地区的一切涉外事宜等。协议正确地回答了西藏历史发展所提出的问题，完全符合西藏人民的利益和愿望，也完全符合全国人民的利益和愿望。5月23日，中央人民政府和西藏地方政府的全权代表在北京勤政殿庄严地举行了签字仪式。协议的签订标志着西藏的和平解放。
十七条协议签定的当天下午，毛泽东主席在听取和平谈判和中央人民政府代表的汇报时，高兴地指出：“好哇，办了一件大事，这是一个胜利。但这只是第一步，下一步要实现协议，要靠我们的努力”⑥。毛泽东向张国华详细询问了进藏部队的情况，要求部队很快进军拉萨，为全部实现十七条协议而努力。毛泽东指示：“你们在西藏考虑任何问题，首先要想到民族和宗教问题这两件事，一切工作必须慎重稳进”⑦。5月25日，毛泽东主席发布进军训令：“此次进军系在和平协议下的战备进军，各部万勿以和平协议已成而松懈战斗意志与战斗准备。协议虽然签字，但尚未付诸实施，同时帝国主义必会用各种阴谋手段来破坏我们和平解放西藏的实现。因此应提高警惕性，随时都有应付意外情况的充分准备，同时必须加强部队的政策纪律教育，以保证解放西藏巩固国防任务的圆满实现”⑧。人民解放军进藏部队，根据党中央的战略部署和毛泽东主席的指示，分别由西康、云南、新疆、青海四路向西藏挺进。6月11日，中共中央批准西南局关于吸收西北三位同志参加中共西藏工委的方案，以加强西藏工委的统一领导。调整后的西藏工委的成员为，张国华、谭冠三、王其梅、昌炳桂、陈明义、李觉、刘振国、平措旺阶、范明、慕生忠、牙含章，张国华任书记，谭冠三、范明为副书记。1952年3月，中共中央决定中央人民政府代表张经武留藏工作，兼任西藏工委第一书记，以张国华、谭冠三、范明分任第一、第二、第三副书记。
第十八军自1951年7月开始，从昌都、甘孜向拉萨等地实施梯次进军。7月25日，由军副政委王其梅率领的先遣支队500人，从昌都出发，经边坝、嘉黎、太昭，途中翻越终年积雪、海拔6300米的丹达山，于9月9日抵达拉萨。第十八军入藏部队主力在张国华、谭冠三率领下，分成两个梯队西进。张国华、谭冠三率第一梯队之军直一部于7月1日从甘孜启程，经昌都、丁青，与先期由洛隆、边坝地区出发，经嘉黎、太昭到达墨竹工卡作为第一梯队另一部的第一五四团会合后，继续向拉萨进发。由第五十二师副师长陈子植、副政委阴法唐率领的师直、第一五五团和军炮兵营为第二梯队，10月21日由昌都出发，经边坝、沙丁、嘉黎于11月7日到达大昭。第一梯队于10月26日抵达拉萨，并举行了入城式，受到西藏地方政府官员和两万多僧俗群众的盛大欢迎。
由青海省进藏的第十八军独立支队（其前身是西北西藏工委及其警卫营）1000余人，在支队长范明（原西北西藏工委书记）、支队政委慕生忠率领下，于8月22日从青海省的香日德出发，横渡通天河，翻越海拔5000米的唐古拉山，经聂荣、藏北重镇那曲于11月27日到达拉萨。
从云南进藏的第十四军第四十二师第一二六团第一营和团直一部（编为3个步兵连、1个机枪连）和1个工作队共约600人，8月24日从门工出发，在“一日四季”的恶劣天气里，渡过怒江，翻越日秀拉等雪山险隘，跨过藤桥溜索，闯过瘴病险区，30日抵竹瓦根，留下主力修筑竹瓦根至察隅的道路（当年底修好），团长高建兴率先遣队（70余人）继续前进，于10月1日进至察隅，该团一部10日抵达科麦，25日进驻沙马。
由新疆进军西藏的部队继续向阿里进军。1951年5月6日，独立骑兵师组成先遣支队进军阿里。该支队由第二团1个加强连和师侦察队约400人组成，由副团长安志明率领，从于田出发，沿先遣连的路线进军。先遣支队于5月28日到达扎麻芒保，与先遣连胜利会师。此时，先遣连有59名干部、战士献出了年轻的生命。被誉为“阿里雄鹰”的李狄三因长期重病，在见到后续部队指挥员并交出了两本进藏工作日记本后，溘然长逝。6月6日，两支队伍在扎麻芒保召开“继续进军西藏誓师大会”。次日即向阿里首府噶尔（噶大克）进军。6月29日抵普兰宗（今普兰县），7月27日到达噶尔。同年夏，乌斯满部残匪由新疆且末窜入藏北。7月26日，独立骑兵师又派一个加强连在第二团营长贺景福率领下进藏追剿，剿灭叛匪后，进驻日土宗。