خبرهای رسیده مبنی بر خروج نیروهای عراقی از خرمشهر و افزایش روحیه نیروهای خودی به دلیل پیروزی در عملیات، سبب شد، مرحله سوم عملیات با شتاب بیشتری انجام شود. به نظر میرسید شتاب دشمن در عقبنشینی، به منظور جلوگیری از خسارات و تلفات بیشتر انجام میگرفت، لذا مرحله سوم عملیات با هدف آزادسازی خرمشهر، با به کارگیری دو قرارگاه فتح و نصر، طرح ریزی شد و در ساعت 22 روز 19 اردیبهشت 1361 به اجرا درآمد. حضور پرشمار نیروهای دشمن در منطقه شلمچه و همچنین، خستگی روزافزون نیروهای خودی مانع از پیشروی اساسی در این مرحله شد، لذا نیروهای خودی پس از مقداری پیشروی، در سه کیلومتری شلمچه استقرار یافتند.
گرچه در این مرحله، اهداف مورد نظر به طور کامل تأمین نشد، ولی شمار بسیاری از نیروهای عراقی منهدم شدند و اطلاعاتی نیز از چگونگی آرایش دشمن به دست آمد که مقدمه مرحله چهارم عملیات و فتح خرمشهر بود.
