5日，蒋介石在来自美方的强大压力下召开军事及行政首脑会议，声明他将立即发出照会，要求美国政府明确表示在撤退大陈时给予帮助和保护。当晚7时30分，国民党“外交部次长”照会蓝钦：“我荣幸地指出，最近中华民国与美利坚合众国代表之间在华盛顿，就中国共产党对中国大陆沿海岛屿进行武装攻击所造成之军事局势，举行了会谈。会谈结果，中华民国政府决定从大陈撤出其武装部队，以进行重新部署与集结。愿离开这些岛屿的民众可随同武装部队一并撤离。在将中国政府之决定通知阁下时，遵照中国政府指示并代表中国政府，我荣幸地请求美国政府对于从大陈岛撤出武装部队和疏散转移民众，给以协助，提供掩护。如蒙阁下将中国政府以上请求立即转达美国政府，并将美国政府之答复示知，将不甚感激。兹建议，一旦从美国政府方面得到肯定答复，由中美双方军事代表拟订之撤出大陈岛计划即由两国政府军事人员付诸实行。”[54]
6日清晨，蒋介石亲自审核批准撤出大陈的声明草案：“中华民国政府为适应抵抗国际共产集团侵略之新形势，本中美两国共同防守西太平洋区域两国领土之精神，并经与美国政府会商，决定重新部署外岛军事，将大陈岛屿之驻军转移使用于金门与马祖等重要岛屿，以集中兵力，增强台湾及其外围岛屿之防务。美国政府为增进中美两国保卫台湾、澎湖有关之各地区与领土，美国决定与中华民国共同防卫，美国并决定对我大陈区兵力之转移部署，予以协助与掩护。中华民国政府对于美国政府此项决定，也表示欢迎，诚以此举更足证明中美两国为维护亚洲与太平洋区域之自由安全，以及为实现自由世界之共同目标，而团结一致。”[55]美国方面对草案尚属满意，稍作修改后即同意发表。
7日，由普莱德指挥的美蒋联合舰队开赴大陈海域，实行所谓的“金刚计划”。美国方面参与其事的各兵种武装人员共约4.5万人，包括5艘航空母舰，32艘驱逐舰，2个航空联队和包括登陆舰、运输舰在内的132艘舰艇。
同日，蒋介石为撤退大陈岛军队和平民发表了《告海内外军民同胞书》：“政府为适应抵抗共产侵略新形势之发展，已决定将大陈岛屿驻军调防金门、马祖等地，此为集中兵力、增强整个反共复国军事部署之重要措施。余深知我三军袍泽以及海内外全体同胞，对于国军撤离大陈之沉痛措施，万分关切，兹特恳切说明如下：共产国际集团最近屡犯我沿海岛屿，其在台湾海峡地区将发动军事侵略之企图，业已暴露。我政府本于反共复国之国策，必先确保我反攻基地台湾及其外岛之安全为第一任务，同时我国与友邦美国现正共同致力于防卫西太平洋区域两国之领土，抵御国际共产之侵略，为适应目前新的形势，使友邦间彼此之行动能切实配合，凡与防御台湾无关重要各岛屿之驻军，转移用于确保台湾有关之各地区，此乃适应新的战略之需要所采取之配合行动。”[56]称此举为转移兵力，增加台、澎、金、马防卫力量，配合新战略，避免无谓损失。
大陈岛守将刘廉一
8日，台“国防部长”俞大维、海军部司令梁序昭、“国防部”第三厅副厅长蒋纬国等来到大陈，与蒋经国会合，共同巡视指导撤退作业。蒋经国是在一江山岛失手后奉父命和“总政治部”美籍顾问杨帝泽一起来大陈稳定军心的。现在，他唯一能做的事，就是看着士兵们整装撤退了。
整个撤退行动在11日晚完成，驻守大陈岛之国民党军第46师和直属炮兵、军官战斗团等1.8万余人，及大陈居民1.4万余人，共3.2万余人，在美国第七舰队直接参与下，撤逃台湾。居民不愿走者惨遭枪杀，国民党海军爆破组对岛上的设施、民房进行了疯狂破坏，几十个村庄化为灰烬，大陈守军司令刘廉一对合众社记者说：“当我们离开时，岛上只剩下死人。”蒋经国在登舰前，还在岛上举行了最后的升旗仪式，并对在场众人说：“不要难过，不要失望，我们一定会打回来的。”[57]
解放军根据隔海观察和情报侦察发觉敌人撤逃后，立即进占浙江沿海岛屿。2月8日至14日，浙东前指所属部队先后进占北鹿山、渔山、披山诸岛。25日，又兵不血刃地占领了南麂山岛。至此，浙江东南沿海岛屿，全部回到人民的怀抱。其间，2月14日，蒋介石在台湾由张群陪同召开了中外记者座谈会。蒋介石对与会的70多名记者发表了谈话，会场上还修饰了一番气氛：“会客厅悬有蒋夫人亲笔所绘的山水四幅，及北伐时国父与总统的合影一帧。总统着军常服，由张群秘书长陪同莅临会客厅，中外记者当即起立致敬，总统容光焕发，含笑点首，对中外记者表示欢迎。”蒋介石说：“大陈撤退，一般军民心理当然是很悲愤的，但就整个战略来说，这次是成功的。”[58]