中朝人民军队在第四次战役中，赢得了时间，掩护了志愿军第19、第3、第9兵团集结，从而使志愿军第一线作战部队增至3个兵团共11个军33个师另4个炮兵师，加上人民军3个军团，总共60万余人，地面兵力居优势。但志愿军新入朝兵团,对敌情、地形不熟,准备仓促；后勤保障尚无重大改善，只能保持最低限度的供应。志愿军司令员兼政治委员彭德怀，根据中央军事委员会主席毛泽东关于"战争准备长期，尽量争取短期"、志愿军后续兵团到齐后再进行有力的新的战役的指示,经与人民军商定,在联合国军实施登陆之前发起第五次战役。战役的主要目的是，消灭敌人几个师,挫败其登陆计划,夺回战场主动权。在战役指导上，实行战役分割与战术分割相结合、战役包围迂回与战术包围迂回相结合。在部署上，集中志愿军3个兵团共11个军及人民军1个军团于西线，在汶山里至春川间实施主要突击。以其中一部兵力从金化至加平劈开战役缺口，将联合国军东西割裂，使其不能互相增援。以人民军两个军团在东线牵制美军第2、第7师，使其不得西援。以志愿军3个军位于肃川、元山、平壤地区，人民军两个军团位于淮阳、沙里院地区，分别担任反登陆和反空降任务。 

4月22日黄昏，中朝人民军队在全线发起反击。西线以1个兵团从正面突击、两个兵团从两翼突击并实施战役迂回,分割围歼当面之敌。左翼，第9兵团司令员兼政治委员宋时轮指挥5个军,迅速突破联合国军防御。至23日夜，第20、第27、第26军前出15至20公里，进占龙华洞、外药寺洞、白云山地区，歼美军第24师、南朝鲜军第6师各一部。第40军突入30余公里，前出到加平东北沐洞里地区，完成战役割裂任务。第39军前出到华川以南原川里地区，将美军陆战第1师隔于北汉江以东不得西援。正面，第3兵团副司令员王近山指挥第12、第15、第60军，突破后在涟川以北遭到美军第3师、土耳其旅抵抗,进展较慢,24日晨进至哨城里、永平地区,与联合国军形成对峙。右翼,第19兵团司令员杨得志、政治委员李志民指挥第63、第64、第65军,突破临津江后，第63军攻占江南要点绀岳山,歼英军第29旅一部(即雪马里战斗)。第64军受阻于临津江南岸弥陀寺以北地区，而此时兵团第2梯队第65军两个师也已渡过临津江,致使5个师的兵力大部拥挤在江南岸20平方公里的狭小地区内，遭敌火力突击，伤亡较大，影响了向议政府实施战役迂回和歼灭英军第29旅任务的按时完成。人民军第1军团22日晚占领开城,23日占领长湍，在两地各歼敌一部。