28日，燕京致電誌願軍總部，祝賀德川、寧遠作戰勝利，同時要求抓住戰機，集中第42、第38、第40、第39軍殲滅美軍主力。據此，誌願軍調整部署，繼續進攻。
至29日晨，第42軍在月浦裏殲南朝鮮軍1個營，進至新倉裏時被美軍所阻。第38軍主力進至鳳鳴裏，途中殲土耳其旅一部。
該軍第113師在三所裏打退美軍10餘次衝擊，又搶占龍源裏，切斷了美軍第9軍由軍隅裏通往順川的另一條退路。
第39、第66軍進到寧邊以南地區，第40軍進至院裏地區，第50軍進到埔川以西地區。至此，美軍第9軍第2、第25師，土耳其旅和美軍騎兵第1師，南朝鮮軍第1師各一部陷入誌願軍的三麵包圍之中。
29日，西線“聯合國軍”開始全線退卻。美軍第1軍撤至安州地區，準備經肅川向平壤方向撤退;第9軍收縮至價川、軍隅裏地區，企圖經龍源裏、三所裏向順川突圍，同時，急調在順川的美軍和位於平壤附近的英軍第29旅各一部北援接應。
誌願軍領導人為集中主力圍殲美軍，令第113師堅決阻擊南逃與北援之敵，第38軍主力速向第113師靠攏;令第42軍速向順川、肅川攻擊前進;令正麵各軍速向安州、軍隅裏方向進攻。
29-30日，第38軍主力在鳳鳴裏地區殲美軍第25師1個團大部。該軍第113師在三所裏、龍源裏頑強抗擊，堅守陣地，粉碎了美軍突圍與北援的企圖。
第40軍攻占軍隅裏，殲美軍第2師1個營後，主力繼續向安州方向前進。第39、第66軍先後由寧邊東南渡過清川江，繼續向南攻擊前進，會同第38軍殲擊被圍的美軍第9軍所屬部隊和南朝鮮軍第1師。
第50軍從博川東南逼近清川江，繼續向安州方向前進截擊美軍第1軍正在退卻的部隊。第42軍仍受阻於新倉裏。
12月1日，美軍第9軍從三所裏、龍源裏突圍無望，被迫遺棄大量輜重裝備轉向安州方向突圍。由於誌願軍外層戰役迂迴部隊前進受阻，遲誤了插向順川、肅川的時間，致使美軍第9軍得以經安州、肅川退向平壤。
誌願軍在西線發起反擊後，東線美軍第10軍(轄第3、第7師和陸戰第1師)並指揮南朝鮮軍第1軍團(轄首都師、第3師)仍繼續向北推進。
至11月27日，美軍陸戰第1師主力位於柳潭裏、下碣隅裏地區，一部在富盛裏、古土裏。第7師豐力和第3師一部向陸戰第1師靠攏，以增強長津湖方向進攻力量，第3師一個團位於社倉裏以保障第10軍主力翼側的安全。
南朝鮮軍首都師已越過清津向大津逼近，第3師主力已進到端川以北地區。此時，誌願軍第9兵團第20、第27軍在長津湖地區完成了反擊作戰準備，第26軍主力正開往長津東南地區。
第9兵團為抓住美軍兵力分散的有利時機，令第20、第27軍於當日黃昏發起反擊。當時氣溫降至-30c左右，誌願軍指戰員在高山雪地頑強作戰。
至28日晨，將陸戰第1師主力及第7師1個加強團分別包圍於下碣隅裏、柳潭裏和新興裏地區，並攻占富盛裏、死鷹嶺、新岱裏陣地，切斷了美軍各被圍部隊之間及其與後續部隊的聯係。
美軍被圍部隊為打開通路，連續不斷地猛攻誌願軍死鷹嶺、富盛裏、新岱裏陣地，第9兵團一麵組織抗擊，一麵調整部署，準備反擊。
28日晚，第27軍第80師和第20軍第58師分別對新興裏和下碣隅裏展開攻擊，因兵力不足，僅在外圍斃傷美軍1000餘人。
29日，美軍陸戰第1師被圍部隊分別向第20軍第58師和第60師扼守的死鷹嶺和富盛裏陣地猛攻。
第58師第172團第3連連長楊根思率領1個排扼守1071.1高地，連續打退美軍8次進攻。在全排僅剩兩名傷員，且彈藥已盡的情況下，負傷的楊根思抱起炸藥包，衝入敵群，與敵同歸於盡，保住了陣地。
第60師在富盛裏、小民泰裏一線陣地擊退美軍多次進攻，並乘勝向古土裏方向實施反擊，斃傷俘敵近千人。
30日晚，第27軍集中第80師和第81師主力對新興裏美軍第7師第32團、第31團1個營及師屬炮兵營發起進攻，戰至12月1日將其全殲。
此時，東線“聯合國軍”開始撤退，誌願軍加緊攻殲被圍之敵。12月1-2日，第27軍主力和第20軍第59師在困水裏、死鷹嶺地區，與從柳潭裏撤退的陸戰第1師主力展開激戰，殲其一部。
12月3日，陸戰第1師主力丟棄重裝備撤往下碣隅裏，6日晨，在大量飛機、坦克的掩護下，經古土裏繼續向南突圍。當日，誌願軍第26軍也投入作戰，尾敵追擊。
美軍陸戰第1師在第3師的接應下撤迴五老裏。其間，誌願軍層層阻截，步步緊逼，先後斃傷俘美軍1400餘人，但未能將陸戰第1師全殲。
中朝軍隊收複“三八線”以北地區“聯合國軍”在東西兩線遭到沉重打擊後，麥克阿瑟於12月3日命令部隊向“三八線”實施總退卻，4日，誌願軍乘勝追擊。
12月6日，誌願軍第39、第40軍各一部和人民軍第1軍團一道收複朝鮮民主主義人民共和國臨時首都平壤。
戰鬥在敵後的朝鮮人民軍和由誌願軍聯合組成的遊擊支隊截殲“聯合國軍”，先後收複鎮南浦、鐵原、新溪、沙裏院等重要城鎮。16日，“聯合國軍”全部撤至“三八線”以南。老總考慮到南進過遠，將增加以後作戰困難，下令部隊進至“三八線”以北即停止追擊。
23日，西線各軍在金川、九化裏、朔寧、漣川、鐵原、華川等地區集結。人民軍第1軍團越過“三八線”解放延安半島和甕津半島，第2、第5軍團各一部進占春川、加平。
美軍第8集團軍司令沃克在撤退中身亡。東線，美軍第7師一部和南朝鮮軍第3師、首都師於14日撤至興南地區，美軍陸戰第1師餘部亦撤向鹹興、興南。
這時，人民軍已於9日收複元山，將美軍、南朝鮮軍陸上退路切斷。於是東線“聯合國軍”便調集300餘艘艦船到興南港，準備全部從海上撤退。
誌願軍第26、第27軍不顧連日作戰疲勞，同人民軍第3軍團一起展開追擊，17日占領鹹興，19日占領漣浦機場並殲敵一部。
“聯合國軍”在興南港以陸海空火力構成嚴密火網，掩護其部隊登船從海上撤逃。24日，中朝人民軍隊收複興南地區。
至此，除襄陽外，“聯合國軍”全部被打退到“三八線”以南，第二次戰役遂告結束。
此役，誌願軍取得超出預定計劃的勝利。誌願軍殲滅南朝鮮軍第7、第8師大部及土耳其旅一部，給美軍第2、第7師和陸戰第1師嚴重打擊，重創美軍第25師、騎兵第1師，共斃傷俘敵3.6萬餘人，其中美軍2.4萬餘人，繳獲與擊毀各種炮1000餘門、汽車3000餘輛、坦克與裝甲車200餘輛，繳獲飛機6架。
並將戰線推至“三八線”南北地區，粉碎了“聯合國軍”迅速占領朝鮮北半部的企圖，迫使其由進攻轉入防禦。作戰中，誌願軍共傷亡1萬餘人。
此次作戰雖然戰果比第一次戰役稍差，但誌願軍的傷亡比原時空少了很多，因為聯合國軍的空軍不再肆無忌憚，變得很謹慎，誌願軍受到來自的空中傷害較少，敵人運輸機基本不敢出動，敵人的炮彈等作戰物資也比原時空少了許多。
期間李雲龍還咋咋唿唿要出動空軍轟炸，被溫暖勸住了。溫暖建議應該遵從誌願軍總部的命令，沒有命令就不要胡亂出動，估計誌願軍總部有照顧蘇聯人麵子的意思，也有不想和美國人死磕到底的戰略構想。
趙剛表示認同這種看法，隻有李雲龍滿臉狐疑，不一棍子打死，放部分聯合國軍逃走心有不甘。
至29日晨，第42軍在月浦裏殲南朝鮮軍1個營，進至新倉裏時被美軍所阻。第38軍主力進至鳳鳴裏，途中殲土耳其旅一部。
該軍第113師在三所裏打退美軍10餘次衝擊，又搶占龍源裏，切斷了美軍第9軍由軍隅裏通往順川的另一條退路。
第39、第66軍進到寧邊以南地區，第40軍進至院裏地區，第50軍進到埔川以西地區。至此，美軍第9軍第2、第25師，土耳其旅和美軍騎兵第1師，南朝鮮軍第1師各一部陷入誌願軍的三麵包圍之中。
29日，西線“聯合國軍”開始全線退卻。美軍第1軍撤至安州地區，準備經肅川向平壤方向撤退;第9軍收縮至價川、軍隅裏地區，企圖經龍源裏、三所裏向順川突圍，同時，急調在順川的美軍和位於平壤附近的英軍第29旅各一部北援接應。
誌願軍領導人為集中主力圍殲美軍，令第113師堅決阻擊南逃與北援之敵，第38軍主力速向第113師靠攏;令第42軍速向順川、肅川攻擊前進;令正麵各軍速向安州、軍隅裏方向進攻。
29-30日，第38軍主力在鳳鳴裏地區殲美軍第25師1個團大部。該軍第113師在三所裏、龍源裏頑強抗擊，堅守陣地，粉碎了美軍突圍與北援的企圖。
第40軍攻占軍隅裏，殲美軍第2師1個營後，主力繼續向安州方向前進。第39、第66軍先後由寧邊東南渡過清川江，繼續向南攻擊前進，會同第38軍殲擊被圍的美軍第9軍所屬部隊和南朝鮮軍第1師。
第50軍從博川東南逼近清川江，繼續向安州方向前進截擊美軍第1軍正在退卻的部隊。第42軍仍受阻於新倉裏。
12月1日，美軍第9軍從三所裏、龍源裏突圍無望，被迫遺棄大量輜重裝備轉向安州方向突圍。由於誌願軍外層戰役迂迴部隊前進受阻，遲誤了插向順川、肅川的時間，致使美軍第9軍得以經安州、肅川退向平壤。
誌願軍在西線發起反擊後，東線美軍第10軍(轄第3、第7師和陸戰第1師)並指揮南朝鮮軍第1軍團(轄首都師、第3師)仍繼續向北推進。
至11月27日，美軍陸戰第1師主力位於柳潭裏、下碣隅裏地區，一部在富盛裏、古土裏。第7師豐力和第3師一部向陸戰第1師靠攏，以增強長津湖方向進攻力量，第3師一個團位於社倉裏以保障第10軍主力翼側的安全。
南朝鮮軍首都師已越過清津向大津逼近，第3師主力已進到端川以北地區。此時，誌願軍第9兵團第20、第27軍在長津湖地區完成了反擊作戰準備，第26軍主力正開往長津東南地區。
第9兵團為抓住美軍兵力分散的有利時機，令第20、第27軍於當日黃昏發起反擊。當時氣溫降至-30c左右，誌願軍指戰員在高山雪地頑強作戰。
至28日晨，將陸戰第1師主力及第7師1個加強團分別包圍於下碣隅裏、柳潭裏和新興裏地區，並攻占富盛裏、死鷹嶺、新岱裏陣地，切斷了美軍各被圍部隊之間及其與後續部隊的聯係。
美軍被圍部隊為打開通路，連續不斷地猛攻誌願軍死鷹嶺、富盛裏、新岱裏陣地，第9兵團一麵組織抗擊，一麵調整部署，準備反擊。
28日晚，第27軍第80師和第20軍第58師分別對新興裏和下碣隅裏展開攻擊，因兵力不足，僅在外圍斃傷美軍1000餘人。
29日，美軍陸戰第1師被圍部隊分別向第20軍第58師和第60師扼守的死鷹嶺和富盛裏陣地猛攻。
第58師第172團第3連連長楊根思率領1個排扼守1071.1高地，連續打退美軍8次進攻。在全排僅剩兩名傷員，且彈藥已盡的情況下，負傷的楊根思抱起炸藥包，衝入敵群，與敵同歸於盡，保住了陣地。
第60師在富盛裏、小民泰裏一線陣地擊退美軍多次進攻，並乘勝向古土裏方向實施反擊，斃傷俘敵近千人。
30日晚，第27軍集中第80師和第81師主力對新興裏美軍第7師第32團、第31團1個營及師屬炮兵營發起進攻，戰至12月1日將其全殲。
此時，東線“聯合國軍”開始撤退，誌願軍加緊攻殲被圍之敵。12月1-2日，第27軍主力和第20軍第59師在困水裏、死鷹嶺地區，與從柳潭裏撤退的陸戰第1師主力展開激戰，殲其一部。
12月3日，陸戰第1師主力丟棄重裝備撤往下碣隅裏，6日晨，在大量飛機、坦克的掩護下，經古土裏繼續向南突圍。當日，誌願軍第26軍也投入作戰，尾敵追擊。
美軍陸戰第1師在第3師的接應下撤迴五老裏。其間，誌願軍層層阻截，步步緊逼，先後斃傷俘美軍1400餘人，但未能將陸戰第1師全殲。
中朝軍隊收複“三八線”以北地區“聯合國軍”在東西兩線遭到沉重打擊後，麥克阿瑟於12月3日命令部隊向“三八線”實施總退卻，4日，誌願軍乘勝追擊。
12月6日，誌願軍第39、第40軍各一部和人民軍第1軍團一道收複朝鮮民主主義人民共和國臨時首都平壤。
戰鬥在敵後的朝鮮人民軍和由誌願軍聯合組成的遊擊支隊截殲“聯合國軍”，先後收複鎮南浦、鐵原、新溪、沙裏院等重要城鎮。16日，“聯合國軍”全部撤至“三八線”以南。老總考慮到南進過遠，將增加以後作戰困難，下令部隊進至“三八線”以北即停止追擊。
23日，西線各軍在金川、九化裏、朔寧、漣川、鐵原、華川等地區集結。人民軍第1軍團越過“三八線”解放延安半島和甕津半島，第2、第5軍團各一部進占春川、加平。
美軍第8集團軍司令沃克在撤退中身亡。東線，美軍第7師一部和南朝鮮軍第3師、首都師於14日撤至興南地區，美軍陸戰第1師餘部亦撤向鹹興、興南。
這時，人民軍已於9日收複元山，將美軍、南朝鮮軍陸上退路切斷。於是東線“聯合國軍”便調集300餘艘艦船到興南港，準備全部從海上撤退。
誌願軍第26、第27軍不顧連日作戰疲勞，同人民軍第3軍團一起展開追擊，17日占領鹹興，19日占領漣浦機場並殲敵一部。
“聯合國軍”在興南港以陸海空火力構成嚴密火網，掩護其部隊登船從海上撤逃。24日，中朝人民軍隊收複興南地區。
至此，除襄陽外，“聯合國軍”全部被打退到“三八線”以南，第二次戰役遂告結束。
此役，誌願軍取得超出預定計劃的勝利。誌願軍殲滅南朝鮮軍第7、第8師大部及土耳其旅一部，給美軍第2、第7師和陸戰第1師嚴重打擊，重創美軍第25師、騎兵第1師，共斃傷俘敵3.6萬餘人，其中美軍2.4萬餘人，繳獲與擊毀各種炮1000餘門、汽車3000餘輛、坦克與裝甲車200餘輛，繳獲飛機6架。
並將戰線推至“三八線”南北地區，粉碎了“聯合國軍”迅速占領朝鮮北半部的企圖，迫使其由進攻轉入防禦。作戰中，誌願軍共傷亡1萬餘人。
此次作戰雖然戰果比第一次戰役稍差，但誌願軍的傷亡比原時空少了很多，因為聯合國軍的空軍不再肆無忌憚，變得很謹慎，誌願軍受到來自的空中傷害較少，敵人運輸機基本不敢出動，敵人的炮彈等作戰物資也比原時空少了許多。
期間李雲龍還咋咋唿唿要出動空軍轟炸，被溫暖勸住了。溫暖建議應該遵從誌願軍總部的命令，沒有命令就不要胡亂出動，估計誌願軍總部有照顧蘇聯人麵子的意思，也有不想和美國人死磕到底的戰略構想。
趙剛表示認同這種看法，隻有李雲龍滿臉狐疑，不一棍子打死，放部分聯合國軍逃走心有不甘。