10 月 12 日，赵刚率温陵战区部队向温陵发起进攻。赵刚深知郑世美的部队擅长游击战，于是制定了 “分片搜索、重点清剿、争取民心” 的策略：将温陵战区部队分为 5 个搜索小队，每个小队配备 10 辆摩托车，负责在温陵的山地、村落中搜索郑世美的部队；同时，联系温陵的乡绅、百姓，收集郑世美的情报，争取他们的支持。
搜索小队在温陵的山地中展开了细致的搜索。郑世美的部队采取 “打游击” 的方式，不时袭击新华军的搜索小队，但新华军凭借精良的武器与严密的战术，多次击退敌军的袭击。10 月 14 日，第 3 搜索小队在温陵德化的一座山中发现了郑世美的主力部队。赵刚立即率主力部队前往增援，将郑世美的部队包围在山中。
郑世美见被包围，试图率部突围，但新华军早已在山的各个出口布设了兵力。赵刚展开攻心战术：向山中投放传单，承诺 “若郑世美投降，可免其死罪；若士兵放下武器，可发放安家费回家”；同时，让温陵的乡绅向山中喊话，劝说郑世美投降。
郑世美的部队本就无心抵抗，看到传单与听到乡绅的劝说后，纷纷放下武器投降。郑世美见大势已去，只好率少数亲信突围，但被新华军当场抓获。10 月 16 日，温陵的所有残余势力被肃清，温陵宣告解-放。
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