国民党海军第三舰队是国民党海军的一支舰艇部队。在解放战争中，它随国民党军队节节败退。

1950年5月25日至8月4日，中国人民解放军第四十四军一三一师在广东军区江防部队和两广纵队炮兵团等部队的配合下，发动解放万山群岛战役。担负解放万山群岛任务的是人民海军江防部队和陆军第44军131师，总兵力1万余人。江防部队新组建，拥有大小舰艇16余艘，其中大部分是小炮艇、小登陆艇。

为了统一指挥，参战部队成立了联合指挥所，拥有2支船队，其中火力船队由5艘炮艇、1艘炮舰组成;登陆船队由9艘登陆艇、8艘运输船组成。

5月25日凌晨，江防部队的火力船队悄悄地驾离了唐家湾码头。1小时后，登陆船队也从唐家湾码头起航。经过2个多小时夜航，火力船队抵达垃圾尾海区。可是，火力船队的舰艇失去了联系，只能各自为战。

“解放”号炮艇驶近马湾口，发现有一艘坦克登陆舰停在那里。“解放”号悄悄地绕过坦克登陆舰，闯入了马湾，发现停泊有一、二十艘敌舰，有护卫舰、登陆舰、炮艇，其中最小的也要比“解放”号大。原来，国民党海军第三舰队的主力舰艇停泊那里。

小炮艇怎能与一个舰队的主力相对抗呢?

火力船队队长林文虎有了好主意，让舰炮对着敌舰水线处射击。一声令下，“解放”号向敌舰冲去，小炮艇上的火力一齐发火。海湾内敌舰乱成一团，纷纷起锚外逃。此时，火力船队中的“桂山”号炮舰正驶近垃圾尾湾。见到外逃的敌舰，立即开炮。这样，“解放”号炮艇从湾内向外打，而“桂山”号炮舰从湾口内向内外打，经过1个多小时激战，4艘敌舰中弹起火，1艘炮艇沉没。

天亮之后，敌人才发现打得他们晕头转向的只有1艘炮艇和1艘炮舰。于是，敌舰猖狂反扑，“解放”号周围成为一片火海，艇体多处中弹。在艇员们顽强抵抗下，伤痕累累的“解放”号终于冲出了马湾口。而“桂山”号炮舰遭到了国民党海军的集中攻击，甲板多处起火，舰长英勇牺牲。但是，“桂山”号炮舰像钉子一样，钉在马湾口，堵住了敌舰，为后续部队赢得了宝贵时间。

就在“解放”号、“桂山”号与敌舰激战时，“先锋”号、“奋斗”号炮艇也赶到了战区。“先锋”号与国民党海军的25号、26号炮艇相遇，敌25号艇首先发炮，“先锋”号冒着炮火，逼近敌艇，所有武器一齐开火。敌25号艇火力被压住了，“先锋”号乘机靠上25号艇，艇员们拿着上了刺刀的枪，跳上敌艇，消灭了敌人，敌25号艇成了战利品。以此同时, “奋斗”号在与敌26号炮艇交锋。“奋斗”号用炮火击沉了敌26号炮艇。

垃圾尾湾激战后，国民党海军不甘心失败，从台湾调来舰艇进行反扑。人民解放军在三门岛上设伏，构筑火炮阵地，又在浮动码头上安装100毫米加农炮。6月27日早晨，敌舰驶入设伏海域，经过5小时激烈炮战，多艘敌舰被击伤，1艘炮艇被击沉。

国民党海军第三舰队在万山群岛呆不下去了，只得撤回台湾，历时72天的万山海战宣告结束，红旗在万山群岛上高高飘扬。