1950年10月下旬，敵軍分東、西兩路向北推進到安州、熙州、龍山和元山地區。志願軍指揮部根據敵軍兩路分散，相距80多公里，且中間有高山峻嶺相隔的特點，遂命令42軍前去阻擊鉗制東線的敵人，集中38、39、40軍的優勢兵力分別包圍西線的偽軍3個師。

第一次戰役於10月25日正式打響，我志願軍克服了運輸困難、準備不足、裝備低劣等一系列的不利條件，奮勇突擊，浴血奮戰，在雲山等地給快速北進的敵人以迎頭痛擊。經過12個晝夜的連續戰鬥，我軍給敵偽6師以殲滅性的打擊，同時還重創了偽第1、第8師和美王牌軍騎兵第1師，總共殲敵15800多人，收復了清川江以北的全部地區和清川江以南的德川、寧遠地區，獲得了人朝作戰以來的首次大捷。唯一的不足是由於我志願軍38軍一部未能及時趕到預定的出擊位置，拖延了對熙川戰略要點的攻擊，使得敵偽8師得以棄城南逃，未能全殲該師。

遭我軍重創之後，美軍於11月7日開始，在長達半個多月的時間內，每天出動1000架次以上的飛機，對北朝鮮境內的交通要道和軍事目標進行了狂轟濫炸，妄圖以此來摧毀志願軍的交通補給線。

由於在第一次戰役中志願軍的實力沒有完全暴露，致使美軍錯誤地估計我入朝作戰的志願軍僅有數萬人，在實力上遠遠遜於以美軍為首的“聯合國軍”。“聯合國軍”司令部據此估計制定了一個新的戰略部署，集中其一線作戰部隊5個軍1 3個師，3個旅和1個空降團共21萬人，於11月24日發動了妄圖“聖誕節前結束朝鮮戰爭”的總攻勢。在西線，美軍第8集團軍指揮美第1軍、第9軍和偽第2軍共8個師、3個旅和1個空降團的兵力，分兩路向新義州、熙川、江界方向進攻；在東線，美第10軍和偽1師聯合向江界地區突擊，另有一部沿東海岸向圖們江方向推進。

在此情形下，志願軍指揮部根據敵人分兵冒進、東西線分離，指揮不統一，後方空虛的弱點，制定了一個有針對性的殲敵方案：在東線，第9兵團在朝鮮人民軍第3軍團配合下負責打擊東線之敵；在西線，集中6個軍的兵力向敵主攻集團實施反擊，首先以38軍、42軍迅速殲滅德川、寧遠地區的偽2軍主力，爾後向價川、順川、肅川方面實施戰役迂迴，切斷敵軍的退路，配合正面部隊4個軍在運動中殲滅美軍2至3個師。

11月25日，第二次戰役正式打響了。我志願軍38軍3個師迅速將偽7師合圍於德川，僅一晝夜即將其基本全殲；同時，40軍成功地奪取了寧遠，切斷了敵東、西兩線的聯絡。緊接著，38軍連夜插向三所裡，於28日晨先敵5分鐘佔領夏日嶺主峰，堵住了南逃之敵的主要通道。在我志願軍的有力打擊之下，敵軍全面潰退。

與此同時，我38軍1113師又派1個團迅速趕到龍源裡，堵住了敵軍南逃的去路。我軍與敵軍在三所裡、龍源裡展開了生死鏖戰，我軍始終巋然不動。此役中，尤以我軍337團在龍源裡和335團在松骨峰的堵擊戰打得最為激烈，堅守陣地的兩個連官兵絕大部分犧牲在陣地上。

至12月1日，美第2師、第25師，偽第1師及土耳其旅大部均被我軍殲滅。到12月24日戰役結束，我志願軍共殲敵36000人（其中美軍24000餘人），把戰線推至三八線附近，解放了北朝鮮全部領土，粉碎了敵人“聖誕節前結束朝鮮戰爭”的美夢。