此时，台湾当局已得到*军队调动异常的情报，深信对金门、马祖甚至台湾、澎湖采取军事行动。国民党“陆军总司令”彭孟缉认为，*的主攻方向在马祖群岛，而刚从“金门防守司令”调位调回台湾任“陆军副总司令”的刘玉章则判定主攻方面在金门。为了预防万一，彭孟缉只得两面押宝，将陆军各种精锐部队输送到金门、马祖两地，其中驻守金门有甲种步兵师6个、独立炮兵营8个、高炮营5个，轻战车营3个，兵力接近10个师近10万人，占国民党兵力的1/3。
     8月2日，台湾“国防部”发言人发表谈话，惊呼大陆空军进驻广东省澄海县是一重大军事行动，是和国民党争夺台湾海峡制空权的开始。8月6日，台湾“国防部”宣布台湾海峡情况高度紧张，命令国民党军队进入紧急戒备状态。同日国民党“空军副司令官”徐焕升亲自指挥4架RE-84飞机偷袭粤东，即遭到人民解放军的拦截。激战中2架国民党空军飞机被击落，1架被击伤。国民党“空军总司令”陈嘉尚，让其空军精锐部队“飞虎大队”赴战，欲雪“前耻”，经激战，仍被人民解放军空军铩羽而归。第二天，14架偷袭福州的国民党空军F-88型飞机，刚进入闽江口上空，即遭痛击，仓惶逃去。至此，人民解放军夺回了长期被国民党空军把持的台湾海峡的制空权，为赢得金门炮战奠定了基础。
     8月11日，美国国务院发表《关于不承认中共政府的备忘录》，大肆诋毁中华人民共和国政府。毛泽东认为炮击金门、马祖时机成熟。6天之后，8月17日，中共中央在北戴河政治局扩大会议的第一次会议上，确定了作战方案。
     作为伟大的战略家的毛泽东随后指示国防部部长彭德怀：不要在深圳方面进行原定的军事演习，以免惊动英国政府；要防止蒋军大编队空军的反击，我编队空军要做好迎战准备，但追击不得越过金、马线。毛泽东之所以特别限定追击的意图，是不给蒋介石造成会向纵深发展的错觉。
     8月23日下午5时30分，毛泽东“按预定方案”向金门炮击的命令传至福建前线指挥部，几百门大炮顿时轰响，如狂涛巨浪，疾速泼向金门。
     此刻，金门，正值炎热的周末，国民党官兵精神大为松懈，在此督军的“国防部长”俞大维和“金门防卫司令官”胡琏同一千多名官兵在大武山后的“翠谷”大会餐刚刚结束，两人边走边谈，三名陆、海军“副司令官”吉星文、赵家骧、章杰正靠在桥边聊天，突然的炮击，打得国民党官兵措手不及，吉星文、赵家骧、章杰三人被炮弹击中，重伤不治，当场死亡，俞大维受轻伤，幸免一死，胡琏惊慌得跌跌撞撞奔向指挥所，然而，通讯联系中断。此刻，金门被浓烈的烟火以及不断的爆炸声所笼罩，曾被胡琏吹嘘为“固若金汤”的金门，顿时面目全非，失去指挥的国民党士兵，四处乱窜，各处阵地完全陷于瘫痪，金门这一“坚固堡垒”没等还击，便已近崩溃状态。
     在人民解放军炮击金门的同时，人民解放军海军出动打击国民党海上目标，并对金门机场实行暂时封锁，以切断金门地区国民党守军的补给线路，用暂时断绝后勤供应的办法，达到狠狠教训国民党守军的目的。
    据国民党台湾当局统计，从23日至25日，三天之间，中共30万发炮弹倾泻金门，国民党官兵死伤3万6千余人。
     金、马守军伤亡惨重的消息，立即报到蒋介石那里。他听后，长时间紧蹙眉头，骤然舒展，情不自禁地连声说：“好，好，好！”他身边的一些人见状，都觉得不可思议，这些人无论如何不曾料到，他们委座此时的心情，作为其老对手的毛泽东，却早已料到了。
     在金、马炮击开始后，毛泽中共然对他的国际问题秘书林克说：“向金门打炮，也不是为了解放台湾，而是蒋介石希望我们打炮，这样他就有了借口，可以抵抗美国要他从金、马撤军的压力了！”
     虽然蒋介石出于民族大义，他反对美国分离台湾，坚定中国领土完整的信念，与美国存在着本质上的矛盾，但另一方面，为了“反共”，巩固自己的“政权”，又不得不处处求助于美国。金门炮战发生后的当天夜里，台湾当局即通过新任“美军驻台司令”史幕德中将向美国要求援助。当时，美国总统艾森豪威尔正在北卡罗来纳山中地下深处的防弹掩蔽所里，周围都是最先进的电子仪器。他在参加美国本土美军一年一度的“行动”演习。他是8月25日才知道北京炮击金门的。中央情报局长曾感慨，不到5分钟的时间内，就落下了3万发炮弹，这和二战中盟军攻击柏林的炮火差不多甚至有过之而无不及。作为二战时欧洲盟军总司令的艾森豪威尔很清楚当时炮击柏林的战况，他深感*能有如此的军力已不能等闲视之了。他甚至以幸灾乐祸的口吻对杜勒斯说：“这全是蒋介石不听从美国的安排所遭到的惩罚！”当天他亲自主持会议，讨论援助台湾事宜。他一再重申他入主白宫前的观点：“我们不应让亚洲把西方的白种人看成是自己的敌人。假如那里必须进行战争，就让它是亚洲人打亚洲人的战争，而我们要支持的是捍卫自由事业的一方。”他决定“美国不打算直接在军事上介入金、马事件，但可以向台湾提供导弹和登陆艇，并准备承担台湾防务，这样台湾可以无后顾之忧地全力投入对金门的防务。”会后史幕德立即把华盛顿的决定告诉蒋介石。蒋介石心里很明白，美国意在保台湾而不顾金、马。他心生一计，在一天里数次向美国记者发表谈话，一口咬定*炮击金、马是向台湾进攻的组成部分，拼命渲染两者之间的联系。台湾“外交部长”黄少谷按蒋介石的指示也跟着多次就八二三炮战发表声明，称此行动*早有准备，是大规模进攻台湾的准备，呼吁世界各国充分注意。