九月二十九日，李承晚回到汉城。十月一曰，麦克阿瑟散发了二百五十万张传单，要北朝鲜立即投降。
就这样，美韩军在十月一日突破三八线北上后大约一个月之内，攻陷了元山、平壤，继续向中朝边界一带顺利进击。金日成的威风凛凛的军队，这时好似烟消云散了。
联合国军当时会预计中国也许会干预，可是也抱着侥幸心理。美国虽然估计到其行动的危险性，但仍把军队向边界推进，展开新的攻势，简直如入无人之境。但是危险真的来临了。麦克阿瑟在十一月七日不得不宣布遇到了外国共产党部队的干预。据联合国军的情报，最初估计出面干预的中国军队有六万人，最后确认达二十万人。麦克阿瑟在十月二十五日刚刚宣布圣诞节以前美军可以回国，曾几何时，情况完全变了。十一月二十六日，美军二十万人和中国军队二十万人开始正面冲突。
这次正面冲突，以美军“意外”的全面败北而告终。仅仅在西线上，中国军队一周内就歼灭了敌军二万三千人，缴获完好的汽车两千辆、坦克五十五辆，一路向平壤长驱直下。在东线上，中国军队也南下追踪从山岳地带溃逃的美韩军，以“秋风扫落叶”之势，一举歼灭美国海军陆战队第一师一万二千人，残余部队从咸兴狼狈向开城逃命。这一战役被称为“美国陆军史上最大的败仗”。
这时，杜鲁门发表声明说：“不排除在朝鲜使用原子弹的可能性”，因此，人们担心第三次世界大战要爆发了，以紧张的心情注视着局势的发展。溃逃的美军陷入惊人的混乱状态，竟至发生了总司令瓦克中将被部下的坦克辗死的稀奇事件。
这时，美军控制的后方地区不断有游击队出动，骚扰美韩军后方。前面已经说过，北朝鲜的十万士兵像幻影般消失时，曾把小型武器、坦克和重炮等埋藏起来。现在这些游击队所使用的武器大概就是从地底下挖掘出来的。
再说，势如破竹的中国军队同重新整编的北朝鲜军队一起，在前线上转入攻势，追击来不及重整阵容的美韩军队。他们突破了三八线，在一月四日就夺回了汉城，进至水原、乌山一线；在中部战线，他们攻下了春川、洪川，进至堤川；在东线，他们追击“不战而逃”的美韩军，迫进三陟。北朝鲜方面宣布，在这一周里歼敌一万三千人。
美军为了挽回这种溃败的局面，投入了庞大的物资，转入反攻。北朝鲜军队虽然以灵活的战术，不断展开攻势，却撤退到由汶山到麟蹄一线上。美军再次夺取了汉城，但是直到一九五一年六月根据苏联的马立克提出的停战建议实行停火时为止，战斗一直在这个地带进行。
据同年六月二十四日《朝日新闻》发表的估计，朝鲜战争中双方投入的兵力是：联合国军八十万人（其中美军三十五万人，韩国军队四十万人，其他国家五万人）；共产党军队方面，中国和北朝鲜共计一百万人。这么多的军队曾在那个半岛上进行拉锯战。从动员的兵力来看，朝鲜战争可以列为近代战史上五大战争之一，其他四次为两次世界大战、普法战争及日俄战争。
关于死伤人数，不了解确切情况。据朕合国军方面宣布，在战争开始后的头一年，联合国军死伤二十九万二千人，共产党军队的死伤达一百十六万二千人。据共产党方面宣布，联合国军死伤五十九万八千人，没有宣布自己方面的死伤人数。
在中国参战后的一年里，联合国军方面宣布的伤亡数字为二十三万五千人，而共产党方面说联合国军的死伤达三十八万七千人。双方都没说明共军的死伤人数。总之，即使不知道确切的数字，也可以估计到损失是相当严重的。
还有，联合国军在开战后的一个月里，前线司令廸安少将被俘，澳大利亚部队司令格林中校阵亡，前线总司令瓦克中将阵亡。一九五一年，美国第九军军长布莱恩·伊·穆尔少将阵亡。北朝鲜方面，第四师师长朴性锡阵亡，总参谋长姜健阵亡。
另外还发生了像美军前线总司令瓦克竟然被自己部队的坦克辗死的事件，这虽说是败退中发生的事故，但也可以看出当肘的战斗有多么激烈，情况有多么混乱了。而且最后还导致远东军总司令被杜鲁门免职的插曲。
开战以来，空军方面的损耗是：美军飞机损失九百架以上，共军飞机损失五百三十二架（据远东空军司令部公布的数字）。这个损失只限于朝鲜半岛上空，与第二次世界大战时期的广阔的空域相比，就可以看出美国空军流血牺牲之惨重是前所未有的了。
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