一九五八年，台海戰雲密佈，中共欲奪取金門，進而向臺灣進擊。至五月底，國共海軍多次在福建沿海短兵相接；臺軍海軍儘是美式戰艦，戰力非常強，在臺軍搜索艦隊的搜索追擊下，中共大約有十八艘各型艦艇及四十五艘機帆船遭擊沉。
六月，中共在舟山群島實施了一次前所未有的三軍聯合作戰演習。臺灣作戰偵防單位得到情報顯示，參與演習的中共三軍並未返回原駐地歸還建制，且一反常態的於演習完畢後留駐原地待命。
七月初，一個由三艘驅逐艦、兩艘護航艦和數十艘其它戰艦編成的中共特遣艦隊，由舟山基地啟航，悄悄沿著浙江海岸向前移動；七月中，該特遣艦隊貓泊溫州，其前鋒單位，以「成都」、「桂林」兩艘護航驅逐艦為首的十七艘大型戰艦，已抵達馬祖對面的海軍巡防基地。
同一期間，中共海軍陸戰隊亦先後集中於福州與廈門，中共在浙江路橋空軍基地擠滿了米格十五與十七，總數超過四百架以上，計畫把它們一舉南調至福建境內即將竣工的六大機場。中共陸軍亦紛紛進入陣地。馬祖對面，中共以二十八軍為骨幹，共集中了五個步兵師，一個重炮師和一個防空兵加強師；最大射程達兩萬七千碼的202重炮兵群，也進駐黃歧、川石、梅花等陣地。金門對面則以第三十一軍為主，共配備了四個步兵師、兩個炮兵師和一個防空師於金門島群四周，其中炮兵師和各步兵師屬炮兵團所轄之各型重炮，共三百四十二門，亦紛紛進入早已筑好多年的炮兵掩體中待命，準備轟擊一千五百碼到九千碼外的金門島群。此外，以第二十四軍為主的四個步兵師則分布在惠安到龍田軸在線，作為機動預備隊，上可支持對馬祖的攻擊，下可增兵奪取金門，上下呼應以作彈性應用。軍事情勢已緊張到要爆炸的程度了。
一九五八年七月六日，國民黨政府最高當局下達命令：「臺澎金馬地區之臺軍各單位，取消所有官兵休假，各級部隊立刻進入戰時戒備狀態。」
除了進入戒備外，臺軍亦緊接著調兵遣將增援外島；兩週內搭乘運輸艦抵達金馬兵員，數以萬計。到了八月中，臺軍駐防金門島群的各級部隊，計有滿額步兵師六師，八個獨立炮兵營，高炮營五個，輕戰車營三個；若加上海上游擊隊與就地動員的民防部隊，總兵力已達九萬六千人。
馬祖島群防務則更見週全，駐守部隊計有加強步兵師兩師，獨立炮兵營四營，高炮營兩營與民眾自衛隊五個營公約四萬人。論人數與實力，在開戰前夕，臺軍已將半數地面戰鬥部隊配備於外島地區。其中各島均分區防守，直接配備與間接配備並用，各島間以火力相互支持，務求殲敵於海上、灘頭與陣地中。
同一期間，中共將大批魚雷艇和炮艇自南海艦隊向北調，威脅臺軍制海權；到八月初福建前線中共快艇部隊有：
詔安灣：魚雷艇十二艘，炮艇十艘鎮海角：魚雷艇四十艘，為中共主要快艇基地。廈門港：魚雷艇十二艘，炮艇十九艘。三沙灣：魚雷艇十二艘，炮艇三十艘。
為了防止中共快艇封鎖料羅灣，切斷金門對外交通，臺軍早於金門島群儲存有近萬噸的糧彈及各類補給品，足夠所有防禦部隊在一個月的戰鬥消耗。在戰神的利斧斬下之前，國共雙方以嚴陣以待。
蘇聯一如既往，將大批軍用物資援助中共，以配合其攻勢作戰，大批俄籍顧問已遍佈福建前線。自一九五八年八月四日，赫魯曉夫自北京返俄後，中共即透過福建前線各電臺再三聲言要「攻奪金門馬祖、武力解放臺灣」，圖以動搖臺灣民心士氣。這些心戰廣播，自此之後無日無之，炮戰開啟後，更是變本加厲，開始指名道姓，針對防衛部高級指揮官勸降，甚至動用指揮部高級將領的親人出面喊話。同一日，美國宣布將超級軍刀機F-100運往臺灣，但至九月十八日才運抵。
八月八日，國共嚴陣對峙已有動況，台海情勢一發不可收拾。八月八日，中共空軍的王牌戰機米格十七，首度以百機大編隊進入馬祖領空偵巡，前後歷時長達三小時許，馬祖群島竟日長鳴空襲警報。
八月九日，四架米格十七自東大島西南方低空飛過，遭臺軍防空炮火驅退。次日，臺軍海軍與四艘中共高速炮艇在白犬、馬祖間海域發生拂曉遭遇戰；在岸炮的支援下，臺軍擊沉中共炮艇一艘。
八月十四日，國共空軍於馬祖領空三度衝突，米格十七遭兩毀一重傷，臺軍軍刀機一架受重創；隨後，國共海軍又在馬祖海域起衝突，七艘中共炮艇不敵，被臺軍艦艇追擊成一沉四傷。十五日，北茭半島的中共重炮兵群，向馬祖列島射擊十七發殺傷彈；入夜後，中共首度派遣噴射轟炸機群分批進入馬祖領空，該夜馬祖島群計發布夜間空襲警報七次。
八月十六日拂曉前，超過兩百架的中共各型軍機於福建前線行大編隊巡航，但懾於臺軍軍刀機傾巢而出迎擊，故未敢出海。十八日，馬祖西南四十海浬的中共最大空軍基地龍田機場，正式啟用，各型軍機起落頻頻。十九日，中共空軍再以百機大編隊進入馬祖領空偵巡，該日馬祖島群發布九次空襲警報。
八月二十日，兩架米格十七貼著海面低空弛至南竿島上空，旋即爬升呼嘯而去。二十一日，中共空軍又以百機大編隊進入馬祖領空偵巡，該日馬祖島群發布；六次空襲警報。
八月二十二日，米格機群再臨馬祖，臺軍守軍發布三次空襲警報；同日，中共重炮兵群向白犬列島射擊十八發榴彈。八月二十三日，馬祖群島又遭大批米格機群威脅，全日發布八次空襲警報。
在空中，中共六度以大編隊於五萬餘英呎高空進入馬祖，每次出動一百五十架至三百架不等，臺軍戰鬥機群因最高升限不足，無法行之有效之攔截；而中共軍機一有空隙，即俯衝低空鑽入馬祖作炸射姿態。連續十六天持續的海空對陣與衝殺撕打，雖然中共在連番的惡鬥中暫居下風，但使臺軍海空軍主力移往馬祖地區，使臺軍海空軍實力在主戰場金門島群地區大為縮減。
在海面，中共一改以往的被動參戰而主動參戰，進而深入馬祖島群間行威力巡邏，迫使臺軍將其北巡支隊集中重迭配備於馬祖海域；此外，臺軍更將機動艦隊如數北調，以應付該地區逐日惡化的形勢。至此，三分之二的臺軍海空軍部隊已被中共絞著於馬祖海域。
截至八月二十三日止，雖然國共雙方在馬祖地區竟日酣戰，然在金門方面卻是靜寂無比，沉默的令人窒息。
八月二十三日下午六點，中共設於金門島群對岸的三百四十二門巨炮，開始對金門發動地毯式的炮轟，掀起舉世聞名的「八二三炮戰」。頭兩個小時中，金門島群即落彈五萬七千五百發；由於金門島群守軍超過十萬人，防衛工事堅固，僅靠炮轟作為登陸的前奏不夠，共軍乃從海上及空中封鎖金門以切斷其所有外援，期以金門守軍在中共登陸前即彈盡糧絕。傍晚七點五十分，百餘架米格機飛臨金門上空。入夜後因視野不明才離開，炮擊亦由密而疏。
八月二十四日午時後，炮擊再次轉劇，中共將轟擊目標自大金門移往小金門及大擔各島，落彈三萬六千五百餘發。下午，臺軍發動反炮戰，集中火力轟擊圍頭、大嶝、梧嶼等地的中共陣地。薄暮時分，八架米格機呼嘯而至，輪番炸射金門料羅灣頭裝卸設施。
八月二十五日凌晨，一個由五艘臺軍登陸艦與商輪編成的運補船團駛入料羅灣，準備搶灘卸下糧彈時，數十艘中共魚雷快艇，在岸炮的掩護下蜂擁襲擊料羅灣對準該船團施放魚雷。一艘坦克登陸艦及一艘無武裝的招商局輪船，在混戰中首當其衝，先後中雷；由於裝載物資全系彈藥，兩艘船艦在連續爆炸中迅速下沉，衝天的火光照亮了整個料羅灣。兩艘中共魚雷艇亦在脫離戰場途中，被臺軍艦炮擊沉。
八月二十五日之後，臺軍數度嘗試利用夜暗掩護進入料羅灣運補，但均遭中共海上艦艇與岸炮的阻撓而未果。九月二日，臺軍一個由兩艘巡邏艦，一艘掃雷艦及三艘登陸艦編成的運補船團，自馬公發航駛向料羅灣準備半夜執行搶灘運補任務；而中共二十餘艘魚雷快艇與炮艇亦在廈門港內嚴陣以待，隨時截擊該船團。當日晚上十一點，雙方在金門東面六海浬外的料羅灣遭遇，掀起「九二料羅灣海戰」。在長達四小時的海戰中，臺軍的登陸艦群始終未受中共快艇的干擾，影響其卸運作業，而中共的快艇部隊，亦始終無法穿越臺軍護航艦隻的屏衛火網。海戰結果，十二比○，臺軍大獲全勝。其中臺軍的「沱江」號巡邏艦(PC-104)單騎衝入中共魚雷艇戰鬥縱列內，連續擊沉中共九艘魚雷艇。這場「九二料羅灣海戰」，雙方出動的艦艇總數超過三十艘，為歷年國共海戰規模最大的一次，傷亡也是最多的一次，影響所及，使得整個金馬炮戰局勢改觀。此後，中共海軍元氣大傷，再也無法有效阻止海軍的運補。
為了維持金門十五萬軍民每天七百噸的糧彈消耗，臺軍在九月三日以後，幾乎每天均有糧彈船在護航艦隊的屏衛下，駛進料羅灣擔任運補作業；而臺軍空軍戰鬥機群，則在空中擔任掩護以支持友艦。九月十八日，臺軍為了運送數十門155型與美國新援的240型巨炮(射程達十五英里)至金門，動員了數十艘各型艦艇編成運補船團駛進料羅灣，中共再度以魚雷快艇(艇海戰術)試圖阻止這個船團而未果；這次白晝海戰中中共的損失是三沉四傷，臺軍則無。六天之後，這個運補船團再度滿載而至，所不同的，這次遭遇戰發生在空中，而不是在海上。三十二架臺軍軍刀式噴射戰鬥機，在船團上空掩護他們駛入料羅灣，同時，一百餘架中共米格戰機亦自南、北、西三個方向包抄而來；在長達四小時斷續而激烈的空戰中，國共雙方百餘架戰鬥機在長一百哩、寬五十哩離得福建沿岸上空互相追逐纏鬥，臺軍新獲美國制式響尾蛇飛彈大顯神威，最後的結果：十比○，臺軍空軍大獲全勝。
十月二十五日，中共在射了四十七萬五千發炮彈後，眼見折兵損將且毫無結果，只好暫時收兵，而金馬炮戰亦在中共的「單打雙停」中不了了之。
最後統計結果：
海軍方面：炮戰期間十八次大小海戰，臺軍船艦共兩沉三傷，中共則被擊沉二十二艘各型艦艇，外加八十六條機帆船；
空軍方面：十次主要的空戰，臺軍被擊落三架軍刀機，中共則被擊落三十二架米格機，臺軍顯然獲得壓倒性勝利。
「八二三炮戰」之後，臺軍海軍仍穩操海峽的制海權，並繼續更新艦上火炮裝置，並分別在基隆、馬公、左營和高雄，建立海軍造船場以提高自力修護能力。炮戰勝利，臺灣民心士氣大振，戰鬥英雄返臺，造成萬人空巷，國民黨政府統統予以加冕。此役中六二特遣艦隊指揮官黎玉璽中將因戰功輝煌，戰役未及半年，即於一九五九年一月二十九日升任海軍總司令，日後並升任參謀總長。
