昌都是进军西藏的必经之地。中央军委接到电报后，十分重视。毛泽东认为，“解放昌都有助于和平解放西藏问题”。9月初，张国华正式接到中央军委有关昌都战役的作战命令。
接令后，张国华立即进行了“对昌都南北两线钳形作战”部署：南线由十八军五十三师一五七团担任，北线由五十二师担任。整个作战重点放在北线，主力部队分为左、中、右三路：中路部队正面进攻，左路部队迂回昌都以南，配合中路作战，右路由一五四团和师骑兵侦察连、炮兵连等组成，由师副政委阴法唐指挥，直插昌都西面20公里的恩达，对昌都实施千里大包抄，断藏军退路。
昌都战役在张国华的指挥下，于10月7日发起。
10月18日，右路部队如期抵达并抢占了恩达，封死了昌都的藏军退路，正面部队快速进攻昌都，于10月 24日拿下昌都，歼灭了藏军6个代本(相当于团)全部、3个代本各一部，计5738人，其中毙伤180人，俘虏898人，争取一个代本投诚起义4317 人，活捉了英国特务福特。
进军西藏的大门被打开，和平解放西藏的曙光突现。刘少奇称赞说：“昌都战役是解放西藏的淮海战役。”西藏地方政府终于接受了中央人民政府的建议，派出以阿沛·阿旺晋美为首的和谈代表团到北京谈判。1951年5月15日，张国华奉命回京参加谈判。5月23 日，在中南海勤政殿，中央军委办公厅主任张经武、十八军军长张国华和西南军政委员会秘书长孙志远三人，以中央人民政府全权代表的身份，参与了《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》(简称“十七条协议”)的签字仪式。西藏地方政府参与签字的代表是：阿沛·阿旺晋美、凯黑·索安旺堆、土丹旦达、土登列门、桑颇·登增顿珠。
