1950年11月6日，“联合国军”开始试探性进攻。志愿军按照预定计划，以部分兵力节节抗击、诱敌深入，主力向后转移。在志愿军的迷惑下，“联合国军”全线北进。至21日，西线部队进至嘉山、龙山洞至德川、宁远一线。东线主力——美陆战第1师进至长津湖地区，被志愿军诱入预定战场。11月24日，“联合国军”发起圣诞节前结束朝鲜战争的“总攻势”。

25日黄昏，志愿军首先在西线发起战役反击。第38、第42军向德川、宁远地区的南朝鲜军第2军团第7、第8师发起进攻。第40军向球场以北的新兴洞、苏民洞地区的美军第2师进攻。第50、第66、第39军则分别在定州、泰川、云山地区攻击美军第24师、第25师和英军第27旅、南朝鲜军第1师部队。26日，第38、第42军歼灭南朝鲜军第7、第8师大部，打开了战役缺口。为发展战役胜利，志愿军领导人决定采取“侧后迂回，结合正面进攻”的战法，力争在清川江南北地区分割歼灭西线的联合国军部队。至28日，正面突击的第40、第39军分别逼近球场、宁边。第66军进至古城洞、龙山洞。第50军进至五龙洞。担任外层迂回任务的第42军攻占北仓里，继续向假仓里、新仓里方向前进。担任内层迂回任务的第38军主力在嘎日岭、于口站地区击破土耳其旅的阻击，进至裴德站、瓦院地区。该军第113师以14小时前进70余千米，于28日8时到达三所里，切断了美军第9军由军隅里经三所里通往顺川的退路。

28日，志愿军调整部署，继续进攻。第113师在三所里击退美军10余次冲击，又抢占龙源里，切断了美军第9军由军隅里通往顺川的另一条退路。第42军先后在月浦里、假仓里歼灭南朝鲜军和美军各一部，进至新仓里。第38军主力歼灭土耳其旅大部和美军一部，进至凤鸣里。第39、第66军进至宁边以南地区；第40军进至院里地区；第50军进至博川以西地区。美军第9军陷入了志愿军的三面包围。