1950年12月31日，三八线附近，寒风凛冽，大雪纷飞，气温骤降。
中国人民志愿军和朝鲜人民军各攻击部队已经进入出发地，他们发挥了出色的伪装技能，在拂晓前就来到这里，然后以树枝、白雪进行了严密伪装。在31日整个白天，瞒过了美军飞机和敌阵前沿哨兵的多次侦察。
临津江是朝鲜半岛汉江的支流，位于汉城以北75公里处，其中游横亘在三八线上，而这段江面正是志愿军第三次战役所要突破的主要地段。临津江中游南岸，均为天然峭壁，高约7~10米，不便攀登，江面宽100~150米不等，深约1~2米。驻防江南岸的是南朝鲜第1步兵师。
南朝鲜第1步兵师凭借临津江天然屏障，指挥上万名劳工拼命加固已初具规模的防御阵地，到12月初，该师已在南岸形成了纵深约9公里的三道防御阵地，除沿岸陡峭有一道连续堑壕外，其他各临近高地均构筑有战壕、土木火力发射点，构成了环形支撑点式防御体系，并且在前沿阵地前方均有2--3道铁丝网，守备要点均具有明暗地堡，纵深有交通壕和隐蔽部，并以轻、重机枪、无后座力炮和火箭筒构成了直射、侧射的绵密火网，与此同时，他们昼夜以炮火封锁江面，破坏江面冰层。在阵地前沿，设置了大片雷区，混合布设各种地雷。为了防止志愿军夜间展开，在每日18时以后交替使用照明弹照明，总夜航机和探照灯对临津江以北浅近纵深实施监视，他们号称这道防线是“铜墙铁壁，不可逾越”。
南朝鲜第1步兵师也是韩军中战斗力较强的部队，尽管曾遭受志愿军第一次和第二次战役的沉重打击，士气较为低落，但其兵员装备在11月中旬就已在汉城基本补齐（约8000人），现在依托临津江畔的坚固的防御工事，战斗力还是不容小视的。
此前，志愿军第39军第116师接受突破临津江战斗任务后，师长汪洋立即派师参谋长带领348团进行先期侦察，获取了南朝鲜步兵第1师基本敌情、活动规律及其动态变化，掌握了江南岸地形和天气等战场环境情况。在战役开始的前一天，他们在南朝鲜第1师当面，冒着零下25度的严寒，将突击部队7500余人、70余门火炮伪装隐蔽在临津江北岸抵近处，一昼夜未被敌人发现。
1950年12月31日傍晚17时，第三次战役打响了。中国人民志愿军和朝鲜人民军进攻各部队按照预定计划在西起临津江口，东至鳞蹄的200多公里宽大正面上，向联合国军的三八线预设防御阵地（第一道防线）发起进攻。
在主要进攻方向，志愿军集中了100余门火炮进行20多分钟短促的火力打击，这是抗美援朝战争中第一次大规模使用炮兵，此举，为打开战役突破口起到了重要作用。
随后，志愿军右纵队第50军、第39军、第40军、第38军，在高浪浦里至永平地段上，突破临津江和汉滩川。志愿军左纵队第42军、第66军在永平至马坪里地段上突破南朝鲜军阵地，此时，联合国军已成惊弓之鸟对，志愿军闻风丧胆，在志愿军和人民军发起攻击后，稍作抵抗就撤退逃跑
志愿军和朝鲜人民军发起攻击后，仅半个小时到一个小时左右，右纵队的第38军、第39军和左纵队的第42军即先后突破“联合国军”的三八线阵地。18时30分和20时30分，右纵队的第40军和左纵队的第66军也先后突破了敌军的三八线阵地，第50军于22时南渡临清江。至此，志愿军各部均已突破三八线，进展顺利。
一、志愿军第39军在炮兵第26团、第45团的支援下，与新代、土井地段突破，以猛烈的炮火摧毁了南朝鲜第1师的前沿火力点，压制了其纵深炮兵，并在前沿为步兵开辟了两条道路。担任突破任务的第116师第348团在炮火延伸时，仅用5~11分钟就通过了联合国军预设雷区，涉过齐腰深的冰河，攀上对面的陡崖，然后迅速从南朝鲜第1师防御正面结合部突入，经过一夜战斗，至1951年1月1日佛晓前，突入南朝鲜军防御纵深约10公里。占领了大村、武建里地区。而后，该军担任穿插迂回任务的第117师随第116师右翼过江后，迅速向动豆川以南地区穿插前进，其前卫团沿途粉碎了敌人5次阻击，于1月1日5时前突入敌纵深十五公里，迂回到东豆川以南的湘水里、仙岩里地区，割裂了南朝鲜第6师与其左翼南朝鲜第1师的联系。并截歼南逃的南朝鲜第6师600余人。第115师在第116师一个团的接应下渡过临津江，有力地策应了第50军的渡江。战后，第39军第116师突破临津江作为经典战例被列入我国军事院校学生必读资料，第39军还授予第116师第346团第1连、第4连和第347团第5连、第7连“突破临津江英雄连”称号。
二、志愿军第40军在炮兵第42团、第29团（该团在开进过程中遭到敌机突袭，仅一个连参加战斗）的炮火支援下，以两个师的兵力于峨嵋里至高滩地段通过临津江和汉滩川，该军第118师当面系南朝鲜第6师主力，防御工事和火力均比较强，第118师各级指战员不怕牺牲，顽强战斗，展开逐山逐堡攻击争夺，使敌人胆战心惊。至1月1日拂晓，南朝鲜第6师主力才在美军飞机掩护下向南溃逃。志愿军第40军119师在炮兵掩护下一举突破敌人江边江防御阵地，师主力迅速向纵深发展也于1月1日拂晓前，突入敌军防御纵深12公里，占领了东豆川以西安兴里、上牌里地区，并派出一个连占领了东豆川东山，将南朝鲜第六师的后路切断，但因对当地情况缺乏具体了解，又将该连撤回，故形成缺口致使南朝鲜第六师大部分得以脱逃。
三、志愿军第38军在炮兵第25团、第46团炮火支援下，以两个师与楼岱至板巨里地段突破，在短促炮火准备后，第113师仅用20分钟即强涉汉滩川，突进当面南朝鲜第6师阵地，歼其一个连，尔后向纵深发展。该军担任穿插迂回任务的第114师突破后，与1日白天继续发展进攻，至中午12时，突入敌阵纵深20公里，占领了东豆川东南的七峰山，但在与第39军第117师构成合围前，南朝鲜第6师已通过这里向南撤退，第114师一个营进到七峰山以南后，发现南朝鲜第6师1000余人及汽车，正在向议政议政府方向撤退，当机展开阻击，歼敌400余人。随后，第38军主力向抱川、议政府方向攻击前进，于1月1日当晚进占新邑里。此时，抱川之敌已闻风而逃。
四、志愿军第50军在第39军协同下，于1月1日2时从茅石洞至高浪铺里突过临津江，突入敌阵地2公里，占领了紫长里地区。
五、第42军在炮兵第44团炮火支援下，与观音山指拜仙洞地区地段突破，歼南朝鲜第2师两个团各一部，并全歼其两个炮兵连。经一夜战斗，于1月1日拂晓前占领道城岘、娥洋岩。该军担任迂回任务的第124团在占领道城岘后，不顾山高雪深，不怕敌机威胁，白天继续大胆突击，沉着冷静，沿途打破敌军10次阻击，歼灭南朝鲜第2师1个营。到1月1日日12时，他们已前出约50公里，进至济宁里以南石长里地区，圆满完成了切断南朝鲜第2师退路的任务，并继续向上南淙、下南从淙地区突击，该师顽强的战斗作风受到志愿军兵总部的表扬。第40军军主力也于1月1日推进到花岘里、中板里、车目里地区，歼灭了南朝鲜第2师1个多营，然后继续向加平方向发展进攻。
六、第66军于龙沼洞、马坪里、园坪里地段突破南朝鲜第2师和第5师防御阵地前沿后，军主力克服敌军设置的重重障碍，翻越冰山雪岭，向南朝鲜军防御纵深发展进攻，先后占领了修德山、上红碛里、下红碛里、上南淙和下南淙地区，沿途歼灭南朝鲜第2师1个营又1个连，他们与第4 2军第12 4师将南朝鲜第2师大部和第5师一部包围于修德山、上南淙和下南淙地区。第66军主力与第42军第124师对该敌展开攻击，至2日拂晓，全歼南朝鲜第2师第32团两个营、第31团和第5师第36团各一个营，外加南朝鲜军一个炮兵营。共毙伤俘3200余人，缴获各种火炮60余门、汽车40多辆，志愿军司令部于3月9日致电祝贺第66军取得重大胜利。
与此同时，在西线的朝鲜人民军第1军团渡过临津江后，向汶山附近的仙游里、波州里方向发展。在东线的第2军团4个师和第5军团1个师，已于战役发起前越过三八线，分别向洪川、横城、原州方向渗透迂回前进，其中1个师于31日晨前进至洪川西南新代里地区，威胁了敌人侧后，迫使南朝鲜第3师南逃。
从中国人民志愿军和朝鲜人民军在第三次战役进攻和发展过程当中，可以看出，联合国军防守第一道防线的南朝鲜部队一击即溃，根本无法适应志愿军穿插分割包围的战术。当被切断退路后，立刻惊恐万分，不知所措。他们如果继续防守，很快就会补给断绝，遭到全军覆没，即使是迅速后撤，由于志愿军机动穿插速度非常快，而南朝鲜部队也未必能逃出志愿军的包围圈，而现在，战役还在进行之中，危险无处不在。
为了阻止志愿军和人民军的进攻，美第5航空队倾巢而出，沿着开城到汉城、连川到汉城的公路，向南进的人民志愿军进行了猛烈攻击，1月1日出动飞机564架次，2日又出动飞机530架次，平均每隔10分钟就有一批战斗轰炸机出动。
看到由南朝鲜军队防守的第一道防线失败的现状，首次遇到这种情况的联合国军司令官李奇微却显得非常冷静，他认为：面对强大的中国人民志愿军和朝鲜人民军分割包围和穿插，联合国军如果继续固守汉城以北第二道防线是非常危险的，在汉城以北背水一战，很有可能全军崩溃。现在要做的就是保存实力，而后给反攻留下机会。
中国人民志愿军和朝鲜人民军不顾美国飞机在空中狂轰滥炸，继续发展进攻。
右纵队第39军主力于2日佛晓，前进至所指定的打援位置---梧岘里、梧林岘地区。第50军于2日11时，先后占领了汶山以东的栗谷里、文平里、黄发里地区。汶山地区之南朝鲜第1师在志愿军第39军、第50军攻击下，于2日12时向南逃窜。第40军和第38军至2日17时。先后进至议政府东北、抱川以南地区。人民军第1军团于2日前出至汶山附近仙游里、坡州里地区。至此，志愿军右纵队各军已推进至坡州里仙、仙岩里、七峰山及议政府东北一线，突入南朝鲜军防御纵深15~20公里。
左纵队第66军主力和第42军第124师在修德山、上南淙、下南淙地区歼敌后，第42军主力于2日10时占领加平，而加平之敌早已逃之夭夭。2日15时，向春川方向佯攻的第66军第198师占领春川。
在我军的追击下，至此，联合国军在三八线既设阵地的防守线彻底崩溃，志愿军6个军和人民军，三个军团乘胜继续纵深发展进攻。
此情此景，让李奇微不得不下令由联合国军一部在汉城以北高阳、道峰、山水落山一线进行掩护，主力则全部撤退，必要时放弃汉城。
这是联合国军在第二次战役后进行了又一次后退，而撤退速度之快，是中朝两军的进攻部队完全没有料到的，这才仅仅打了两天，联合国军竟然就全部撤退，第二道防线的美军甚至还没有和志愿军全面交火。
1951年1月1日，汉城
美联社记者在朝鲜报道了南朝鲜军争相南逃的情景：“强大的中国军队，今日元旦早晨，在汉城以北和东北把联合国军击退了好几英里。汉城正北的盟军一个师已完全崩溃。记者曾看到该师的约300余人在他们原来的阵地以东数英里的路上狼狈南行。因为不得透露联合国军的番号，但是这个被击溃的师是以前以顽强而著称的。”法新社记者和合众社记者报道说：“美第8集团军在撤退时实行了“焦土”政策，从三八线向南撤退的整个地区一烧而光。他们讲去年12月初以来即已占住的学校、粮库以及茅草屋等焚烧一空。白烟和烧焦了的稻草屑在撤退的路上漂浮，烟雾遮蔽，终日无光。”
美第8集团军司令官李奇微后来在其回忆录中，也描写了他的部队从三八线上后撤的狼狈相。他写到：元旦上午，我驱车由北面出了汉城，结果见到了一副令人沮丧的景象。朝鲜士兵乘着一辆辆卡车，正川流不息地向南涌去。他们没有秩序，没有武器，没有领导，完全是在全面败退，有些士兵是依靠步枪或者乘着各种征用的车辆逃到这里的，他们只有一个念头---逃的离中国军队越远越好。他们扔掉了自己的步枪和手枪，丢弃了所有的火炮、迫击炮、机枪以及数人操作的武器。”
1951年1月3日晨，下令全线撤至汉城以南组织防御，其撤退计划如下：
一、以美步兵第25师（配属英联邦第29旅）在汉城外围占领收容阵地，担任第一线后撤部队的收容和渡汉江的掩护任务；
二、美第1军和第9军平行撤退，占领水原---杨平一线的阵地；
三、美第10军并指挥南朝鲜第2、第5和第8师，确保杨平---洪川一线的阵地，撤销南朝鲜第2军团；
四、南朝鲜第1和第3军团确保洪川---注文津一线阵地；
五、美步兵第3师到平泽附近，美第1骑兵师到安城附近，准备尔后的行动。
联合国军凭借其摩托化和机械化装备，在其空军的掩护下迅速南逃，从1951年1月3日开始，志愿军各部队立即转变作战样式，迅速由合围攻坚战转为追击战，继续向南挺进。
第五十军向高阳追击，第149师第446团，在高阳以北碧蹄里击退美步兵第25师一个团一个营后，继续追击，在高阳以南佛弥地，截断了由议政府经高阳向汉城方向撤退的，英联邦第29旅的退路，经过三个小时激战，全歼其英国皇家奥斯特来复枪团第1营及一个坦克中队。战斗中，第446团各连反坦克小组用集束手榴弹和爆破筒，一举摧毁和缴获敌坦克31辆、装甲车和汽车24辆，此次战斗，第446团在第445团协助下，共毙伤俘敌英军700人。
第39军向汉城方向追击，其先头部队第116师主力奉命插至已政府断敌退路。第116师346团在议政府西南回龙寺与美步兵第24师第21团遭遇，歼其一部。与此同时，第116师347团在议政府以西釜谷里歼灭英联邦第29旅两个连，缴获坦克、汽车共30余辆。
向南追击的第38军、第40军，在议政府东南水落山地区，击溃了美步兵第24师一个团，歼其一部。
志愿军左纵队第42军主力、第66军一个师分别由加平、春川渡过北汉江向洪川方向追击。朝鲜人民军第2军团、第5军团继续向洪川、横城方向截击南逃之敌。
汉城就在眼前！
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