戰場詳情全角度鳥瞰
1950年的最後一天，12月31日，三八線附近寒風凜冽，大雪紛飛，氣溫驟降。當晚17時，志願軍在西起臨津江口，東至麟蹄的200多公里的寬大正面上，向聯合國軍發起總攻。
整個12月31日晚的作戰情形是這樣的：
第39軍在炮兵第26、第45團（超過70MM口徑火炮32門）的支援下，於新垈、土井地段突破。其116師利用地形、積雪、稻草等將突擊部隊7500餘人在韓軍前沿僞裝隱蔽一晝夜未被發現，發起衝擊時僅用十幾分鍾便突破韓第1師的防禦正面，激戰一夜至第二天凌晨5時，突入韓軍防禦縱深約10公里。其117師擔任迂迴穿插任務，途中打破韓軍數次阻擊，於第二天拂曉前突入縱深15公里，穿插進入韓6師與韓1師的結合部，切斷韓兩個師之間的聯繫。
第40軍在炮兵第42、第29團的掩護下，與當面之韓6師苦戰一夜至第二日拂曉，韓6師南撤，志願軍119師突破臨津江防線，突入防禦縱深12公里，但對戰地情況不熟悉，未能將其截住，致使韓6師大部分脫逃。
第38軍在炮兵第25、46團的支援下，以兩個師從樓垈至板巨裡地段突破，其114師突入縱深20公里，隨即38軍主力向抱川、議政府方向攻擊前進，至1日晚進佔新邑里，抱川之聯軍南撤。
第50軍在第39軍的協同下，也在當晚從茅石洞至高浪浦裡突過臨津江，突入陣地2公里，佔領紫長裡地區。
第42軍在炮兵第44團的支援下，於觀音山至拜仙洞地段突破，於1日拂曉前佔領蛾洋巖地區，其124師於晝間突擊猛進，突入聯軍縱深約50公里，然後繼續向加平方向發展進攻。
第66軍於龍沼洞、馬坪裡、園坪裡地段突破韓第2師和第5師防禦前線，向韓軍縱深突入，與第42軍124師將韓第2師大部和第5師包圍於修德山、上南淙、下南淙地區，經1日晚一夜激戰全殲其主力3200餘人。
朝鮮人民軍也有第1、2、5軍團越過三八線，向洪川、橫城、原州方向滲透，防線正面的韓第3師向南逃撤。
美第8集團軍整體向南撤退，撤退之時實行“焦土”政策，將學校、糧庫和茅草屋等容易被志願軍利用的建築焚燒一空。
美第5航空隊傾巢出動，對沿開城到漢城和沿漣川到漢城向南開進的志願軍進行了猛烈攻擊，1月1日出動各型飛機564架次，2日又出動531架次，平均每隔10分鐘就有一批戰鬥轟炸機起飛。
志願軍和人民軍冒着美空軍轟炸，繼續進攻。至2日拂曉，志願軍右路縱隊已推進至坡州里、仙岩裡、七峰山及議政府東北一線，平均突入韓軍防線15-20公里。左路縱隊第66軍主力和第42軍124師於2日攻佔加平和春川，其聯合國軍早已向南逃撤。
至此，聯合國軍在三八線附近的既設防禦陣地已徹底崩潰。
2日晚和3日上午，志願軍各部不顧連日作戰疲憊繼續向南攻擊前進。
第50軍向高陽方向攻擊，第39軍向漢城方向，第38、40軍攻佔議政府東南水落山區，42軍主力、第66軍一個師分別由加平、春川渡過北漢江向洪川方向追擊。人民軍第2、5軍團繼續向洪川、橫城方向截擊南撤之韓軍。
聯合國軍於1月3日下午自漢城撤退，美第8集團軍撤退的當天，使用汽油彈和炸彈對漢城、仁川、金浦機場進行了徹底破壞。聯合國軍向南急速撤退，李奇微命令自3日下午起，漢城橋樑和來往要道除軍隊外，民間車輛一律禁止通行，以保證美第8集團軍順利撤退，他甚至下令可以直接向不聽招呼的難民開槍射擊。
1月4日下午，志願軍39軍116師和人民軍第1軍團佔領漢城。
1月5日，志願軍第50軍和人民軍第1軍團渡過漢江，繼續向南追擊，至8日，佔領水原、金浦、仁川等地。
鑑於志願軍和人民軍在攻擊過程中未能大量殲滅聯合國軍有生力量，而李奇微更像是在有計劃地誘敵深入，造成志願軍和人民軍側後東西海岸防禦空虛，側翼暴露，且後勤供應困難，爲避免戰役被動，彭德懷果斷下令前線各軍停止攻擊，結束戰役，轉入休整。
從戰役經過上看，此役志願軍和人民軍全面越過三八線，逼近三七線，戰線向南推進了80-110公里，雖未能大量殲滅聯軍有生力量，但振奮人心、鼓舞士氣，擴大了國際影響，在政治和軍事上佔據了主動。