第五次战役，是抗美援朝战争中最后一次，也是规模最大的一场战役。为了打好这场战役，我军派出第一、第二、第三野战军的王牌兵团——第19、第3以及第9兵团，欲一举消灭联合国军在朝鲜的主力部队。
志愿军总部确立了歼灭美军三个师、英国土耳其3个旅、韩军2个师为目标。彭德怀、邓华等人签发命令，要求每个军都要争取歼灭美军1个团到2个团。一开始，我军信心爆棚，第3兵团代理司令王近山更是立下军令状，发誓要抓5000个美军俘虏。
然而可惜的是，在第五次战役两个阶段的战斗中，我军均未达成目的。原来美军已经熟悉了我军的穿插和渗透战术。在战斗中，美军不再与我军硬顶，而是在夜间徐徐撤退，不断用猛烈的火力消耗我军的实力。由于敌军以装甲车和汽车进行机动，我军依靠两条腿根本无法追上敌军，付出巨大伤亡也只能打成击溃战。
即使偶尔截住了敌人，美军也可以靠坦克、汽车就地组织环形防御，而缺乏重武器的志愿军，根本无法突破敌军的临时防御设施。仅在第一个阶段，美军在支援力量的接应下成功脱逃的次数，就有10次之多。至于战斗力更弱的韩军，也做不到整师地歼灭，只能打成击溃战。
彭德怀不无失望地说：“如何各个歼敌的战术问题还未适时解决。”
正当我军准备结束第五次战役时，美军和他的仆从军出人意料地攻了出来，敌人组建多个机械化特遣队，向我军公路以及航运节点猛插，将我第三、第九兵团的多个部队隔断在后，使我军送不上粮食，运不回伤员。我军各部交替掩护，在付出巨大的伤亡后突出了重围。唯有60军第180师最终孤立无援地陷入敌军重围，最终遭遇了重大损失，牺牲、被俘数千人。
当时的形势是相当严峻的，美军突破之凌厉，当然胆寒。5月27日，彭德怀不无忧虑地致电毛泽东：
“原拟保持淮阳、平康、安边（铁原至元山线），现均有被迫放弃之可能，元山亦难保存。”
在彭德怀看来，如果不阻止美军反攻，最严重不单是铁原—金化—平康“铁三角”要被迫放弃，就是半岛“蜂腰部”的战略要地元山也可能落入敌手。若如此，平壤是否能保住都是个问题。
平壤如果丢失，一方面会降低朝鲜人民和朝鲜军队的士气，另一方面将使美军的气焰更加嚣张。对此，忧虑重重的斯大林从莫斯科给北京发电，希望尽力避免平壤陷落。
彭德怀当然清楚这一点，然而要将进攻之敌挡在平壤之外，又谈何容易。因为在第五次战役中，志愿军在范弗利特的“火海战术”“屠夫战术”之下损失巨大，兵员竟然开始捉襟见肘、
如第3、第9和第19兵团各军，除干部外，在编战斗人员大多不足15000人，尤以第3、第19兵团各军班长、副班长以外的几层战斗人员人数最少。其中12军13015人、第15军12960人，第60军11194人，第63军12303人，第64军13066人，第65军11284人。与整补后的第38、第39、第40军等老部队相比，战斗人员少了四成至五成。
由此可见，虽然志愿军人数依然有数十万之多，但战斗人员的缺乏，使彭德怀手中所能打的牌并不多。
更可怕的，是志愿军的士气问题。第五次战役没有打好，部队损失很大，前线缺衣少粮，战场阴雨连绵、无遮无挡，到处都是泥泞的山谷、田野。冒着敌人的轰炸和追击，无休止地战斗、行军，战士们承受了常人难以忍受的劳累、困乏和饥饿，即使意志力再坚强的人也会感到精神交瘁。
彭德怀注意到，志愿军除了常规伤亡外，还出现了大量非战斗减员。彭德怀电告毛泽东：
“三兵团损失很大，四处溃逃，企图回国现象很严重，现正派人分途拦挡归队中。”
人民军队从来不怕敌人“钢多”，就怕自己“气少”。“气少了”，是打不了胜仗的。
就在此时，美军的攻势仍在继续。到了6月11日，美军进占铁原和金化，美方判断，中朝军队在第五次战役中遭受了空前的损失，若要取得优势地位，理应准备新的进攻。美军情报部门估计，中朝军队地面部队总兵力为61万人。当然这个估计数远低于中朝联军所拥有的军队，而且低了不少。但从另一个侧面也说明，联合国军如今士气爆棚、信心十足，而他们的依据就是——志愿军人数减少了，不像之前那样拥有山呼海啸一般的绝对优势。
形势是严峻的，问题是困难，就在彭德怀紧锣密鼓地准备构建新的防线之时。毛泽东突然送来一个绝好的礼物——一支精锐的10万大军。
抗美援朝战争开始时，第13兵团、50军以及66军相继入朝，他们也被称为一番兵团。到了第五次战役时，第9兵团整补完毕，与第3兵团和第19兵团一同入朝参战，这被称为二番兵团。而二番兵团的后续——三番兵团，还在准备之中。
在发起第五次战役前，毛泽东准备给自己放一个假，专心致志地完成《毛泽东选集》的编纂工作。但在此之前，毛泽东亲自过问了三番兵团的组建工作。首先毛泽东领导中央军委组建了志愿军第20兵团，兵团拥有第67和第68两个军。经过整补，两军人数都超过了5万人，加起来超过10万人。20兵团的司令，毛泽东选择了自己的爱将——杨成武。
如今朝鲜前线极其紧急，因此彭德怀急切盼望三番兵团提前入朝。而就在这时，毛泽东给了彭德怀一个好消息，三番作战部队马上就要出发了。彭德怀非常欣喜，没想到毛主席办事如此麻利，没想到主席在休假之前所预留的闲笔，竟在如此关键的时刻起到了巨大的作用。10万生力军，就如一场及时雨，来的实在太及时了。彭德怀不禁感叹：“还是主席高明啊！”
1951年6月，20兵团接到入朝命令。为了给杨成武、张南生饯行，毛泽东专门将他们召唤至中南海，并请他们吃了一顿便饭。
席间毛泽东郑重其事地告诫杨成武：
“自从 5 月 21 日开始，所谓的‘联合国军’又向北压迫、推进、合围，妄图陷中朝军队于困境。中朝部队已于23 日向北转移。24 日我主力北移之际，美第一、第九、第十军和南朝鲜第一军以坦克为前导向北猛插。形势陡然间严峻起来。面对这种情况，彭德怀同志准备组织三道防线节节抗击，坚持到 7 月底。
如果敌人在北朝鲜中部东海岸港口元山登陆，南北对进，届时平壤、元山一线亦将难守。为此，你们二十兵团必须在此前赶赴朝鲜前线，以稳定战线。你们在军事上必须准备持久作战，积极防御。要坚持这个战略方针，不能轻易放弃一寸土地，不能轻易后撤。换句话说，你们二十兵团入朝后，在朝鲜东线的主要任务是要在敌人正面不增兵、侧后不登陆的情况下，把防线稳定在北纬 38 度至 38.5 度之间。”
最后，毛泽东拍了拍杨成武的肩膀：“你们是京津卫戍部队，京津卫戍兵团啊！”得到了主席的重托，杨成武霍的一下站了起来：“我们保证一定完成任务。”
酒宴后，杨成武回到驻地心绪难平，他披衣起身，挥毫写下一首诗：
“如火电令催东征，领袖召见紫禁城。一席妙语明方略，三杯美酒寄深情。热血滚滚翻激浪，豪气漫漫贯长虹。不负主席不负党，此去誓将敌虏平。”
杨成武兵团10万大军到来，不仅让彭德怀欣喜万分，也大大出乎了“联合国军”的意料。美军将20兵团排除在所有评估报告之外，最终是要吃苦头的。
20兵团到达朝鲜后，与第9兵团进行了替换。同时毛泽东还建议彭德怀，可将整补完毕，配置在第二线的第38军、第39军和第40军调至前线。由第三兵团和第19兵团负责东西海岸防务，防止美军从侧后登陆。他强调最前线必须修建多数粮弹储备库，使作战时能随缺随补。
可以说，20兵团的到来，让那些在第五次战役中受到巨大损失的部队，得到了喘息和疗伤的时间。同时还稳固了战线，让我军对“联合国军”再次拥有了人数上的绝对优势。因此，这样的情况也让毛泽东和彭德怀有了发动“第六次战役”的打算。
然而就在我军积极准备“第六次战役”时，美军却先发制人，发动了所谓夏秋攻势。范弗利特一度非常乐观，“”若能的提供一些满意的条件，联合国军将攻占平壤—元山一线。”
就这样，“联合国军”的数十万大军突然启动，向中朝两军所据守的阵线发动了猛烈进攻。而这将是美军第一次，也是最后一次全线发起的进攻战役。
为了抵挡敌人攻击，志愿军派出6个军担任防御，依次为第65、第64、第47、第42、第26以及第67军。
9月中旬，志愿军防线当面，特别是刚刚接防的67军当面之敌出现了异动。敌人集中10多架飞机、70多辆坦克、100多门105毫米火炮以及美军3个营，向我军67军第200师第599团的防御阵地发动猛攻。
面对美军空、炮、步、坦的联合进攻，初来乍到的67军大发神威，只丢失了前沿四个班的阵地，歼敌千余人。众所周知，我军更擅长运动战，不太擅长阵地战。美军也评价志愿军“不像朝鲜人那样死战不退”。美军刚刚在朝鲜人民军据守的“伤心岭”“血染岭”那里碰了钉子，因此想拿刚刚换防的67军开刀，捏捏“软柿子”。结果却没想到，他们踢到了铁板。
原来，67军率先推广了马蹄形坑道，战士们躲在坑道中，有效地抵御了敌军猛烈火力。以坑道工事为依托，战士们不放弃任何一个阵地，积极防御、阵地坚守、阵前出击、阵内反击和伏击。阵地丢了，立即派出小部队于夜间将其夺回。这样一来，我军伤亡大大减少，阵地能够稳固，还能大量消灭敌人。
美军不甘心失败，于是又在10月5日向20兵团第67军、68军所据守的文登里地区发动突击。从战术上看，美军在该方向作战的一个特点是“坦克劈入战”，即使用集群坦克沿文登里川地发动突击。文登里这片3.5平方公里的川地，非常适合装甲兵作战。美军自然不会错过这个机会。欺负的，就是志愿军没有足够的反坦克武器。
杨成武预见文登里必有恶战，于是他一再嘱咐陈坊仁将军，除了机枪正面防御外，还注意防止美国坦克的冲击，提出工事和火力相结合，摧毁敌人的坦克劈入战。
10月5日当天，美军第10军投入60多辆坦克，浩浩荡荡地向68军第204师所据守的阵地发动猛冲。发动机的轰鸣声震耳欲聋，一辆辆钢铁巨兽，肆无忌惮地向我军袭来，卷起满天烟尘。不仅如此，天上的飞机和后面的大炮还用凝固汽油弹和如雨点般的炮弹为坦克助阵。
形势很紧急，当我军早有准备。204师集中全师12门野炮、49门无后坐力炮和巴祖卡火箭筒（仿制版），组成一个150人的反坦克大队，专门承担打坦克的任务。
勇敢无谓的战士们，潜伏在公路边、庄稼地里，待敌人接近，然后用或家庭男童和无后坐力炮猛烈打击敌人，形成交叉火力网。此战之中，我军摧毁敌人38辆坦克，毙伤敌人7690人，其中美军3390人。68军伤亡2400人，被占去阵地50多平方公里。
在68军与坦克鏖战的同时，他们的兄弟部队67军在北汉江以西、金城以南与美国第9军展开血战。第9军也以坦克为先锋，各个坦克后配属了步兵分队，引导步兵冲击，试图分割包围志愿军的前线阵地。
10月13日凌晨3点，美军向67军阵地发动进攻，出动坦克90多辆，27个营的步兵，发射炮弹10万发，飞机整日轰炸，将我军这地炸成一片火海。
这场战斗打得极其艰苦，到了14日这天，67军一线团阵地几乎全部被敌军占领。但敌军也付出了巨大的人员伤亡。16日，彭德怀致电20兵团和67军，表扬了他们的英勇奋战。
从战场态势看，67军所面临的压力极大，杨成武将军、师第二梯队都投入交战，手中一个预备队都不留。在激烈的战斗中，67军以1万多人伤亡的代价，歼敌2.3万人。杨成武注意到，敌人的攻势越来越弱，就像是被拔掉了爪牙的老虎，再也凶不起来。
然而由于我军也没有预备队，实在无法进行反击。因此杨成武不无遗憾地说：
“这时，我们倘若有后备力量，是完全可以对敌进行反击，歼灭更多敌人的。”
由于67军伤亡太大，彭德怀一度打算将该军撤下来，但杨成武却表示，部队不能撤，如果撤了，反而不好守，敌人已经是强弩之末。最终彭德怀和中央军委批准了杨成武的意见。
到了10月22日，美国第九军的攻势终于偃旗息鼓，67军在金城以南丢失了132平方公里的阵地，但却大量歼灭敌军的有生力量，证明了我军具备了阵地战的能力。
有些学者认为20兵团打得并不好，毕竟加起来丢了近180平方公里的阵地。但若无20兵团这支生力军，岂不是丢得更多？在彻底掌握阵地战要诀之前，这是必然要付出的学费。
在20兵团以及各兄弟部队的共同抵抗之下，美军的夏秋攻势以失败而告终，虽然总共夺取了467平方公里的土地，却付出了7.9万伤亡的代价。毛泽东、彭德怀见斩获如此巨大，于是取消了第六次战役。相比于运动战，阵地战反而歼敌更多。
而美国五星上将布莱德雷也哀叹：“李奇微用这种战法，至少需要20年光景才能到达鸭绿江。”由此，美军放弃了原定推进到平壤的计划，然是灰溜溜地回到谈判桌。
与此同时，中央军委将志愿军战场作战明确为“坚守防御”，大量消耗敌人的有生力量。就这样，朝鲜战场全面进入了阵地战阶段。
