下午三时，中央人民政府委员会秘书长林伯渠向参加开国大典的30万军民及全国人民宣布典礼开始。在群情振奋中，毛泽东主席用洪亮的声音向全世界庄严宣告：“中华人民共和国中央人民政府今天成立了！”顿时，广场上欢声雷动。在《义勇军进行曲》的雄壮旋律中，毛主席亲自按动电钮，新中国第一面五星红旗冉冉升起。广场上，54门礼炮齐鸣28响，象征着中国共产党领导各族人民艰苦奋斗的28载伟大历程。
随后，毛泽东主席宣读了政府公告，任命周恩来为政务院总理兼外交部长，朱德为人民解放军总司令、沈钧儒为最高法院院长，罗荣桓为最高检察署检察长，并责成他们从速组成各项政府机构。
公告宣读完毕，林伯渠宣布阅兵开始。
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阅兵司令员朱德身著戎装，威风凛凛地走下天安门城楼，乘敞篷汽车通过金水桥，由聂荣臻总指挥陪同，检阅了16400名官兵组成的三军部队。之后，朱德重登天安门，发布《中国人民解放军总部命令》：迅速肃清国民党反动军队，解放一切尚未解放的国土！
中国人民解放军三军受阅部队随后迈着威武矫健的步伐，分列通过天安门广场接受检阅。阅兵式持续近三小时。
两个多小时之后，欢腾的群众游行队伍向天安门走来。首都群众欢呼雀跃，振臂高呼口号。这些口号都是由国庆筹备会于3天前发布的，共30条。群众欢呼最多的口号是“庆祝中华人民共和国成立！”“拥护中央人民政府！”“毛主席万岁！”
入夜，当阅兵总指挥聂荣臻司令员下令：“现在开始施放礼花！”一枚绿色的信号弹腾空而起。随之而来的是火树银花不夜的天空，为新中国的第一个夜晚呈现出五彩缤纷的美丽景象。
这一天，在全国已经解放的各大城市中，都举行了隆重热烈的庆祝活动。
