從10月6日起至10月20日金門地區休戰的時間內，中國共產黨、中國國民黨和美國三方都在認真觀察各方動態，並繼續做出試探，結果最後演變為一種極其特殊的帶有戲劇性的作戰形式，出現了古今戰爭史上的奇觀。
自10月13日彭德懷的文告宣佈人民解放軍再停止炮擊兩周後，美國官方十分得意，宣稱是它的強硬政策才帶來台灣海峽的和平。美國官方一方面在對外聲明和中美大使級會談中要求中國方面「永久停火」，一方面又壓迫蔣介石撤退或減少在金、馬的駐軍。蔣介石面對中共方面和平呼籲和美國要其撤退的雙重壓力，為維持其軍心士氣，於10月14日在接見澳大利亞記者時公開發表談話稱：「不撤退，不姑息」。這實際上是向美國表示他決不接受撤軍的態度。
美國政府為了要蔣介石聽從自己的安排，宣佈將派杜勒斯於10月21日赴台同蔣介石會談。10月19日，美國竟又出動了4艘軍艦，侵入金門海域為國民黨軍運輸船護航。其實，美國已於10月8日宣佈了暫停護航，這時解放軍又未恢復炮擊，在軍事上本無護航必要，採取這一行動的目的，顯然在於試探解放軍的停止炮擊是否會變為永久性的，並在杜勒斯訪台前以此安撫一下蔣介石。
美軍的護航行動明顯違反了彭德懷文告中「金門海域，美國人不得護航」的規定，同時鑒於杜勒斯即將訪台，中央軍委決定提前恢復炮擊。10月20日下午16時，解放軍又以32個炮兵營又5個海岸炮兵連猛烈炮擊金門，目標為島上碼頭、機場和炮兵觀察所等處，共發射了8800發炮彈。炮擊使國民黨軍的3艘運輸艦、1艘大型貨船和1架C—46型運輸機中彈，島上守軍在遭炮擊70分鐘後才開始還擊。
解放軍對金門的炮擊雖然給國民黨軍帶來一定的損失，卻也給蔣介石增加了拒絕美國要求停火和撤退金、馬的資本。10月21日杜勒斯到達台北，隨即和蔣介石開始會談。杜勒斯仍堅持美國原來的意見，即要蔣介石撤退在金門、馬祖的駐軍，並停止對大陸使用武力，造成兩岸事實上的停火和隔離。結果雙方爭執起來，蔣介石惱怒地回答說，在我活著的時候不會撤軍。最後，在雙方都作出讓步的基礎上達成妥協。美國同意增加對台灣的援助，不再要求國民黨從金、馬撤退；蔣介石則答應「減少金、馬駐軍」，不再對大陸使用武力。11月23日杜勒斯離台前，雙方依此精神簽署了公報並立即發表。可是在公報中對於不使用武力一條，台灣公佈的中文本和美國公佈的英文本有微小的差別。在英文本中，用的是「nottheuseofforce」，意思很明確地表示「不使用武力」。可是中文本則是「而大量憑籍武力」，用的是比較婉轉的語言以維護面子。
看到美蔣矛盾的進一步發展，為了在民族大義的前提下團結一切可以團結的人，在杜勒斯回華盛頓後的第二天，即10月25日，由毛澤東起草、以國防部長彭德懷名義發表的《再告台灣同胞書》由中央人民廣播電台和福建前線廣播站播出。
這篇文告，規定了雙日對金門「四不打」，即不打飛機場、碼頭、海灘和船隻，是希望自己包圍中的對手能長期固守，已屬罕見。而文告提出的願意向同自己作戰的對手提供補給品，這更是古今中外戰爭中的奇聞。到了10月31日，中央軍委又進一步發展了「四不打」的方針，決定：「今後逢雙日對任何目標一律不打炮，使國民黨軍人員能走出工事自由活動，曬曬太陽，以利其長期固守；逢單日可略為打一點炮，炮彈一般不超過200發。」從此，正式確定了「雙日不打單日打」的新方針。
這種單日打、雙日停的奇特作戰方式，一時使全世界的輿論感到驚奇。不過，人們都明臼了這種炮擊已經是一種政治上象徵性的戰爭。實行象徵性的單日打炮，是為了反對美國的「停火」陰謀和蔣介石拒絕談判的頑固態度，表示戰爭仍然存在；在雙日不打；實際上取消封鎖，有意讓國民黨軍固守金門，是為了將美蔣繼續拖在金門、馬祖這根「絞索」上不能脫身，並向台灣當局和廣大軍民表示中國共產黨的和平解決的誠意。這種打法單純從軍事上看，確實為許多人所大惑不解，但它正是毛澤東的策略思想在戰爭中的一次生動體現。
在實行「雙停單打」方針後，人民解放軍於11月初又組織了一次大規模的炮擊。這次炮擊主要是出於政治上和外交上的考慮。因美國國務卿社勒斯10月下旬在台灣大肆活動返美後，曾宣傳金門戰鬥已經基本「停火」。蔣介石也宣傳共產黨軍隊已是「強弓之未」，已無力再打。為了加大美蔣矛盾，表示金門並未「停火」，同時使蔣介石德到拒絕從金、馬減少駐軍的口實，毛澤東經考慮後，中央軍委又於11月3日下令對金門地區實施比較猛烈的炮擊。這次炮擊前，福建前線部隊司令部向國民黨守軍事先作了預告。
從3日早上6時起，人民解放軍炮兵以33個營又1個連向金門國民黨軍的陣地實施全面而又有重點的轟擊。11月4日因是雙日解放軍未打炮，5日繼續實施炮擊，一時又造成「聲勢大，溫度高」的場面。
由於國民黨金門守軍利用停止炮擊的時機補充了彈藥，並運進了美制大口徑的8英吋（203毫米）重炮，因而又改變了10月6日前很少還炮的態度，在11月3日壯起膽子同解放軍進行了較大規模的炮戰，集中火力轟擊解放軍的炮兵陣地。但是國民黨軍炮兵的火力畢竟不如解放軍炮兵，當天解放軍發炮1．2萬發，國民黨軍還炮2000多發，最後以國民黨軍炮兵的火力被壓制而結束炮戰。在這一天炮戰中，國民黨軍傷亡約140人，特別是大金門東半島的炮兵損失較重。人民解放軍的炮兵也有部分損失，在大金門正面的大、小嶝島上的個別炮陣地因工事不堅固被打壞，部分人員傷亡。吸取了經驗教訓後，11月5日解放軍炮兵擴大了陣地配置正面，並廣泛實施了機動，還設置了假陣地迷惑對方。當天，解放軍向國民黨軍炮陣地發炮3000發，又摧毀其炮陣地和觀察所一部；國民黨軍還炮1000發，人民解放軍卻無一傷亡，成為金門炮戰中的一個突出戰例。這次炮戰不僅達到了預期的政治、外交目的，也使新入閩參加輪戰鍛煉的炮兵部隊經受了實戰訓練。
1959年元旦過後，金門島上的國民黨軍炮兵突然對大嶝島濫施炮擊，造成托兒所31名兒童死亡，17入受傷。為了對這一罪行進行懲罰，中央軍委決定於1月7日再對金門實施炮擊。
為了表示只懲罰少數作惡分子，並利於國民黨軍繼續固守金門，這次炮擊只限於金門島上的炮兵陣地。1月7日下午，解放軍炮兵以28個營又8個連猛烈轟擊金門，共發射炮彈2．6萬發，國民黨軍還炮約7000發，最後終於以解放軍的炮火占壓倒優勢而結束。這次炮戰，實際上成為金門地區最後一次真正的炮戰。炮擊結束後，1月9日中央軍委指示福建前線部隊：「今後單日不一定都打炮。」此後單日的炮擊也只轉入零炮射擊，對金門國民黨軍徹底實行不封不鎖，讓其悠然固守的方針。自8月23日開始的為時四個月多的炮擊金門，到此正式結束。
〔取材自葉飛《炮擊金門追憶》（香港《文匯報》1992年5月22日）；徐焰《金門之戰》（《中國廣播電視出版社》1992年2月版）等〕