1950年11月5日，抗美授朝战争第一次战役胜利结束，“联合国军”被迫从鸭绿江边退至清川江以南，其在感恩节前占领全朝鲜的计划彻底破产了。
虽然志愿军取得了第一次战役的胜利，但战争形势尚未根本好转。以美国为首的“联合国军”又在酝酿大举北侵的所谓“总攻势”。当时，他们在前线的地面部队已有五个军十三个师三个旅和一个空降团，总计二十二万余人，比第一次故役增加九万余人，且主要增加的是美军，并拥有飞机一千二百余架，坦克一千余辆，火炮一万余门。而且他们海军的大量舰艇也驶向朝鲜北部海域。当时，我志愿军仍没有空军，没有海军，没有坦克。敌人发起空中战役后，每天出动一千余架次飞机，轰炸和封锁鸭绿江与图们江上所有桥梁，并摧毁由北往南直至战线的所有交通工具、军事设施、工厂、城市和村庄。敌军的狂轰滥炸，给我志愿军的兵员补充、粮弹供应造成很大困难。
毛泽东高瞻远瞩，指出：给“联合国军”第一个打击后，总的形势对中朝方面有利，只要抓住战机再给敌人一至两个较大的打击，就能从根本上改变朝鲜战局。他决心利用敌人恃强骄傲的心理和对志愿军人朝实力及意图判断上的错误，采取诱敌深入，寻机各个歼敌的方针，争取在11月至12月初的一个月内，东西两线各打一二个仗，共歼敌七八个团，将战线推进至平壤、元山一线。为保证这一战役切实取得胜利，确定迅速调第九兵团入朝，进至长津地区，转变东线战局；东北军区用一切可能办法，保障东西两线粮弹、被服（保障御寒）之供给。??
11月6日，“联合国军”开始试探性进攻。7日，志愿军开始诱敌深入。21日，西线“联合国军”进至预定发起总攻势的“攻击开始线”；东线进至长津湖地区及鸭绿江边的惠山镇。
在“联合国军”兵力日益分散冒进的同时，亦即在其严密封锁鸭绿江和中朝人民后方每条道路的时候，志愿军第九兵团三个军十二个师十五万余人，悄悄地进入东线长津湖和厚冒江口地区，接替了第四十二军的东线作战任务，使志愿军在东线也拥有绝对优势的兵力。随后，第四十二军隐蔽地转入西线，又加强了西线兵力。这样，西线共拥有六个军二十二万余人。
11 月24 日，“联合国军”总司令、美国五星上将麦克阿瑟认为其“钳形进军的东路大军已进入包围态势”，战争已临“决定阶段”，便于当天上午10时在东京发表《公报》，宣布圣诞节“结束（朝鲜）战争”的“总攻势”开始。他集中在朝鲜的全部美、英、土耳其军和大部南朝鲜军共二十二万余人，以美军主力部队为东、西两线的主要突击力量，陆海空军联合向中朝边境大举进攻。这一天，麦克阿瑟还飞到朝鲜临空指挥，并沿鸭绿江飞行，窥视了中国领土。与此同时，敌人还大量散布了美蒋要联合“反攻大陆”的谣言。
就在“联合国军”忘乎所以地继续做他们圣诞节“庆祝胜利”的黄粱美梦之时，志愿军司令员彭德怀根据战役前毛泽东关于“德川方面甚为重要”的指示及其在战役开始时拟走的作战方案，吸收第一次战役的经验教训，充分考虑当时敌情我情，制订了志愿军第二次战役反击作战方案。毛泽东对方案又作了重要修改。
25日黄昏，按照毛泽东和彭德怀制定的反击计划，西线第三十八、四十二军，乘敌军立足未稳，出其不意，首先对进到德川、宁远的南朝鲜第七师、第八师发起突然而猛烈的反击。南朝鲜这两个师与美军相比，装备较差，战斗力也较弱；这里靠近两城间隔区，翼侧暴露；又是山区，不便机械化部队运动，便于步兵穿插。虽然这些条件对志愿军有利，但志愿军仍将这两个较弱的师作为“强敌”对待。毛泽东与彭德怀决定各以志愿军一个军的绝对优势兵力全歼；同时以第四十军攻击进入新兴洞、苏民洞地区之美第二师，以割断美军与该两师的联系；还电令第五十、六十六、三十九军，梯次东移，分别进入定州、泰川、云山地区阻击，吸引其当面之敌继续向北向西攻进，共同保障德川、宁远方向作战。担任攻歼任务的作战部队，对这两个师也非常重视。攻击德川的第三十八军，采取分进合击的战法，为了形成对敌人的包围之势，战士们夜间爬过陡峭的七五五高地，徒涉岸边已结薄冰的大同江，一夜前进一百余里。最后终于将南朝鲜第七师五千余人大部歼灭，驻该师的七个美国顾问全部被俘。攻击宁远南朝鲜第八师的我第四十二军，采取了南北夹击的战法，也将敌人歼灭其大部。担任割裂任务的第四十军，则将美第八师主力钳制于新兴洞及其以南地区，并歼其一部分。至此，志愿军按照毛泽东、彭德怀的部署，一举打开了战役缺口。26日晚，担任正面阻击的三个军向其当面之敌发起猛烈地攻击。
“联合国军”为堵战役缺口，急调土耳其旅和美骑兵第一师一部，从军隅里和顺川地区向德川方向机动，彭德怀判断，在当晚东线志愿军发起攻击后，西线敌军可能退向清川江南岸。随即按原来方案，令第三十八、四十二两个军于当晚向军隅里和三所里、顺川和肃川攻进，实行双层战役迂回，以利切断进入清川江北敌之后路，配合正面四个军首先歼灭美第九军两个师，尔后在敌撤退中，抓住并歼其一部。
美军第九军是美侵朝部队的主力。它辖下的美第二师在第二次世界大战中参加过著名的诺曼梯登陆，自称“永远不是第二的美二师”；美第二十五师是第二次世界大战太平洋战场马尼拉登陆作战的主力，曾获得过不少勋章、奖章；美骑兵第一师是美军中历史悠久、战功卓著的老部队，全师已无一匹马，但仍沿用其老称号；土耳其旅也是以剽悍著称。这些部队都是战斗力较强的。
27日黄昏，志愿军第三十八军主力两个师沿德川―军隅里公路及其北侧平行急进。在前进中他们分别遭到土耳其旅和美骑兵第一师的阻击。该军第一一三师经安山洞小路向军隅里南三所里迂回，这个师除去留下打扫德川战场和去安州南执行炸桥的人员以外，全师实际只有两个团插向三所里。一路上他们克服重重困难，十四小时前进一百四十余里，于28 日8 时前到达三所里，切断美第九军由军隅里向顺川的后路，一举震撼了敌人整个阵势。
当天夜间，东线第九兵团以第二十七、二十军两个军七个师的兵力，向进入长津湖地区的美军发起突然攻击。到28日早晨，完成了对柳潭里、新兴里之敌的包围，同时切断了各被围美军之间及其与黄草岭以南美军的联系，还逼近社仓里，与美第三师第七团对峙，东、西两线大量美军主力陷入困境。
为摆脱朝鲜战场困境，28日夜晚，麦克阿瑟在东京召开了有朝鲜西、东两线指挥官及美远东空、海军司令参加的紧急会议。但大伙一筹莫展，毫无良策。最后，麦克阿瑟指示沃克，“为避免被从东面迂回包围”，可于“必要时自行撤退”，扼守平壤一线。美第十军撤往咸兴、兴南一线。
朝鲜战局也震惊了华盛顿美国最高决策当局，他们连续召开会议，但均没有找到一个能挽回败局的灵丹妙方，11 月30 日，杜鲁门在记者招待会上宣布，为扭转朝鲜局势，“我们一直在积极考虑”在朝鲜战场“使用原子弹”。他的讲话意味着，有可能马上要开始一次包括使用原子武器在内的世界大战。于是在全世界立即引起轩然大波。
在华盛顿无法挽救朝鲜战场危机的时候，28日，毛泽东致电志愿军领导人，祝贺志愿军歼灭南朝鲜第二军团主力的大胜利。同时指出，已出现大举歼敌的极好时机，要集中我西线主力歼灭美第二师、第二十五师、骑兵第一师三个师的主力。并指明：“只要这三个师的主力歼灭了，整个形势就有利了。”彭德怀根据毛泽东的电令，一面激励第一一三师坚决堵住逃敌，打退媛敌；一面令第三十八军主力迅速向第一一三师靠拢；第四十二军迅速向顺川、肃川进攻；正面各军速向安州、价川方面攻进。
28日，志愿军第一一三师分别布防于三所里和龙源里，他们在这两地堵住了大量南逃之敌，将军隅里南通顺川的两条公路全部切断。
与此同时，我第四十二军、第三十八军一一二师一路冲杀，按时到达预定地点，正面的四个军也已进至博川、宁边、球场以南，从而使美第九军所属的美第二师、第二十五师、土耳其旅全部和美骑兵第一师一部，以及南朝鲜第一师一部，陷入志愿军三面包围之中。只有经安州南逃肃川的路，尚未堵住。
29日，西线敌军开始全线退却。美第一军由清川江北撤至安州，准备经肃川向平壤方向逃跑。美第九军收缩在军隅里地区，企图经龙源里、三所里向顺川的两条公路突围。于是志愿军在平院里、军隅里、三所里、龙源里之间，展开了一场激烈的围追堵截战。
敌军为了逃脱被围歼的命运，在大量飞机、坦克和炮兵掩护下，向我第三十八军第一一三师龙源里、三所里一线阵地猛烈冲击，企图夺路突围。同时急调英第二十九旅与美骑兵第一师在顺川的部队北上救应。面对敌人强大的炮火，众多的兵力，我第一一三师广大指战员发扬不怕牺牲英勇顽强的精神，坚守住了阵地。29日下午，我第三十八军第一一二师于凤鸣里地区将美第二十五师一个团大部歼灭，随即与第一一四师分别向云龙里、龙兴里地区攻进，与第一一三师一起与南逃之敌展开激战。
30日，第四十军又歼美第二师一个营，攻占军隅里，军主力继续向安州攻进。第三十九、六十六军于风舞洞地区歼敌部分，迫敌溃逃后，第三十九军于凌晨时分由军隅里西渡过清川江，向龙源里以西攻进；第六十六军尾随第三十九军渡江，于军隅里地区肃清残敌。第五十军从博川东南逼进清川江。
30日，敌人以百余架飞机、百余辆坦克、数百门火炮，向龙源里、三所里以北我第三十八军堵击阵地进行更加猛烈轰炸，掩护大批撤退下来的美军拼命夺路，反复突围。敌人并调来B―29型轰炸机，大量投掷重磅炸弹、子母弹、凝固汽油弹、掠地杀伤弹。志愿军阵地犹如火海。许多指战员不仅负伤坚持战斗，而且在烈焰焚身最痛苦的生命最后一刻，仍顽强歼敌。可谓是英雄精神跃日月，革命豪气贯长虹。作家魏巍在他的著名的《谁是最可爱的人》一文中，对第三十八军第一一二师第三三五团第三连在龙源里以北松骨峰堵击作战曾进行了生动的描述，从那以后，中国人民就以“最可爱的人”来称呼志愿军。
在龙源里把守这场堵击战最后一道“闸门”的第三十八军第一一三师第三三七团第三连的指战员们，也是以这种精神，卡在南逃与北援敌人中间，使南北之敌相距不到一公里而可望而不可及，不得不放弃从这里突围的企图。该连在打退敌人一个连至一个营兵力的多次冲击后，阵地上弹坑累累，树干遍地，全连仅剩五十余人。敌人在发起最后一次集团冲击时，连长张友喜带领战士与敌人反复争夺，打退了敌人，守住了阵地。后来志愿军领导机关给该连记集体特等功。
后来，美第二师师长凯泽少将曾谈到“永远不是第二的美第二师”在龙源里以北被堵击的惨状：
“尸体横七竖八地倒在沟里和公路上。大部分活着的，甚至那些还未受伤的人都被这突如其来的打击吓得麻木不仁，呆若木鸡。中国人的子弹犹如冰雹一样落到岩石中间，他们有的站在车旁，有的趴在车底下嚎哭??由于脸上落了厚厚的尘土，或者是由于瞠目结舌而变了脸型，看上去他们好象戴了假面具。”“步二师在穿过敌人五英里长的伏击圈时所经受的可怕的严峻考验就是这个样子，受到伏击的七千多人中大约有三千多名伤亡――还损失了大量车辆。”
30日夜，第三十八军八个步兵团向被包围的敌人英勇出击。第四十军的一个师也进至青谷里，协同三十八军作战。战至12月1日8时，敌人被迫遗弃大量辎重装备，分散突围。志愿军随即转入各个围歼。
12月1日，司令员彭德怀亲书嘉奖电对第三十八军通令嘉奖，电文最后的两句口号是：“中国人民志愿军万岁！第三十八军万岁！”
西线作战至1日19时，被围的敌人大部被志愿军歼灭，残敌折转西逃经安州奔向肃川以南。志愿军第四十军尾追敌人到安州，并于当晚占领安州。
志愿军在西线发起反击之后，东线的美军第十军和南朝鲜第一军团仍在积极地执行麦克阿瑟的圣诞节结束朝鲜战争的“总攻势”计划，继续北进，并将美第七师主力与美第三师向陆战第一师靠拢，进一步增强其主要方向的突击力量，以影响与制约西线战局的发展。
志愿军第九兵团是在极其艰苦的条件下同敌人作战的。当时预备队第二十六军尚在厚昌江口，需六天时间方能到达前线，部队难于机动和加强兵力；尤其不利的是由于第九兵团是紧急入朝，对战区气候不了解，穿着单薄的棉衣来到朝鲜北部高寒山区，由于敌机猖撅，大批粮食、被服、弹药直到临战前夕还没有运到前线。战区普降大雪，最低气温为零下三十摄氏度左右。志愿军面对的不仅是具有现代化装备的敌人，而且还有环境的严峻考验。在这种情况下，我志愿军指战员充分表现了英勇顽强不怕困难的革命精神。
27日夜，东线第九兵团第二十、二十七军同时对长津湖地区美军发起攻击后，第二十七军第七十九师、第八十师和第二十军第五十八师，分别对柳潭里、新兴里、下碣隅里的美军实施包围。第八十师趁夜杀伤新兴里之敌千余人，第七十九师歼柳潭里之敌一部。28日，第五十九师歼敌千余人，第五十八师攻占下碣隅里机场大部，歼敌八百余人。
经过连续两天的作战，查明被围诸点之敌共有一万余人，比我原估计的敌军数量多出一倍，原来在我开始攻击之前，敌人在各地已增加了兵力。兵团根据新的敌情和我军的具体情况考虑，决定集中兵力各个歼敌。首先集中优势兵力歼灭新兴里之敌，然后再逐个歼灭柳潭里、下碣隅里之敌。
第二十军集中第六十师和第五十八师部分部队，于小民泰里、富盛里地区，把在五十余架飞机掩护下，由黄草岭以南北援的美陆战第一师一个陆战营、一个坦克营，英皇家海战陆战队第十四特遣队及南朝鲜陆战队一部，共一千余人，坦克、汽车一百余辆放进阵地，采取拦头、断尾、截腰的战法，将其大部歼灭，二百四十人被迫投降。
当第二十军主力在富盛里地区聚歼北援之敌时，下碣隅里的美军也向南攻击，企图南北对进打开通道。第五十八师第一七二团第三连连长杨根思带领第三排在小高岭顽强阻击敌人，敌人向我阵地倾泻了大量炮弹，阵地上浓烟滚滚，烈火熊熊。敌人多次抢夺小高岭，都被三排击退，最后全排仅剩两名伤员仍坚守阵地。当敌人发起第九次攻击时，有四十多个美军爬近山头，在支援分队尚未赶到的危急关头，已负伤的杨根思抱起一个五公斤重的炸药包冲向敌群，与敌人同归于尽。
相继，第二十六军主力于12月1日在极其困难条件下，在新兴里全歼美军一个加强团。
新兴里战斗后，毛泽东致电第九兵团，“庆祝我第九兵团的两次歼敌大胜利”，提出“应加紧歼灭被困之敌”，“并应准备与必然增援”的美军与南朝鲜军作战，“切实注意增强黄草岭南北阻援和阻止突围之力量”。12月1 日，在全歼新兴里美军的同时，西线“联合国军”南逃，东线敌人也全线动摇。进入清津、惠山镇及新架坡之敌相继撤退。被围于柳潭里的美陆故第一师第五、第七两团，也全力进行突围。当第九兵团正调集兵力进行围歼时，他们在大量飞机、坦克的掩护下，在付出重大伤亡后，于4 日逃到下碣隅里，在我担任围歼任务的第二十六军由于大风雪所阻刚到达一部时，他们便突围南撤了。
在朝鲜西、东两线的沉重打击下，麦克阿瑟认识到，如不急速后撤，将有“全军覆没”的危险。他于12月3日命令西线部队立即撤出平壤，东线部队立即撤到咸兴，然后向“三八线”实施总退却。
根据这一情况，12月4日，毛泽东指示志愿军准备先打平壤，“如平壤敌已退，则向三八线攻进。”根据毛泽东这一指示，我西、东两线志愿军在朝鲜人民军的配合下，忍着饥寒英勇地截歼和追歼退却中的“联合国军”，给他们一次又一次的打击。东线的美陆战第一师，在强大的陆海空火力掩护下，于24日乘船从海上逃向“三八线”以南。此时，志愿军西线六个军已进至“三八线”。至此，战役遂告结束。
此次战役的胜利，大大超出了志愿军的预期目的。志愿军在朝鲜军民配合下，从11月6日至12月24日，连续作战四十九天，歼敌三万六千余人，其中美军二万四千余人。收复了除襄阳之外的“三八线”以北的全部领土。这一战役的胜利，震惊世界，给美国为首的侵略集团以沉重的打击。
诱敌深入、寻机破敌是毛泽东一贯的战略战术。在这次战役的指导上，他利用了敌人恃强骄傲的心理和对志愿军判断上的错误，指示志愿军一步步把敌人引向我有利战区，给敌人以出其不意的打击，从而打开了缺口。在战役中同时实施迂回包围战术，为各个歼灭敌人创造了极为有利的条件。
