战争开始之前，大陆解放军对金门炮战做了充分的准备，兵力和武器更是进行了周密的布置，甚至连民兵都动用了，离台湾最近的海岸城市都布置了多个炮群，准备参与此次战役的包括海、陆、空军队，早在战争很久之前，大陆方面就已经在准备此次战役，空军早已入住福建，海军也在秘密备战。而台湾方面，蒋介石也亲自到金门鼓舞士气。
战争于8月23日爆发，中国大陆解放军向金门岛大规模发射炮弹，金门处于劣势，伤亡惨重，解放军为了节省资源并可以获得胜利，将主力集中在几个关键的地点，并想通过阻断金门补给来源使之战败。美军的武器和战舰供应是国军的强力后盾，解放军多次击中给国军提供补给的船只，鼓舞了我军士气。
在金门炮战过程中，料罗湾海战我军的失误加上国民党的强力还击迫使战争暂时停止，之后美军为金门岛提供海战装备，中美外交上中国提出了有关我国海域主权的问题，无法得到外援的金门岛物资紧缺，但是两岸的战斗仍然在进行，这期间也首次发生了解放军战机被击落的事件。
大陆提出若是蒋介石愿意放弃大、小金门而撤离，我军将不会追击并停止战争，可是这一建议没有被接受，战斗依然在继续，直到中国与美国正式建立外交关系，长达21年的金门炮战终于宣告结束。金门炮战过程中，两岸双方曾多次协商，解放军也曾主动停战，希望和平解决问题，但是都没有达到期望的目标，大大小小的战役发生过无数次，双方损失惨重。
长久的战争给两岸的军队都带来了巨大的损失，之前的胜利让解放军有了轻敌心理，准备没有非常充分。虽然最初的小战役中解放军占有优势，是主动方，但是慢慢地台湾国民党一方由劣势转为优势，解放军损失惨重，派出的炮兵团还出现了全军覆没的情况，美国的介入让还处于重建的大陆资源不足以支撑战役，炮击的强度也在减弱，留给了对方喘息的机会，国军的实力逐渐恢复，甚至在后期战役中采取单日开炮，而双日休战的战略。
在这场战争中，解放军除了想要收复金门之外，更多的是向美国表明我国的政治立场，达到了这个目的，使得后期战役的松懈也是金门战役结束的原因之一。
金门炮战怎么结束的这个问题的最终答案还要归结中国与美国正式建立外交关系，此时中国与苏联的外交关系破裂，而美苏是当时世界上最强的两个国家，都想争做霸主，处于劣势的美国开始考虑与正在强大的中国建立外交关系，想要与中国建交，面临的一个最重要的问题就是台湾问题，美国不可以再支持以蒋介石为首的国民党政府，要承认中国政府是唯一的。
为了表示建交的诚意，美国撤出巡台舰队，并劝蒋介石接受中共的提议返还金门岛，美国会协助国军安全撤离，在腹背受敌的情况下，蒋介石不得不同意停止金门炮战，这场持久战画上了句号。