李奇微清楚，即使他像只铁皮屋顶上的猫一样到处跳来蹦去鼓舞士气，但彭德怀根本不会给他多少时间，败仗还是要吃的，这都是尊敬的麦克阿瑟校长造成的。不过时机成熟时，他会立即发动反扑……第三次战役于公历除夕之夜展开。
1950 年12月29日黄昏，大雪纷飞，山林粉妆玉琢。志愿军的3个炮兵师进入了阵地，次日，所有的重炮四周用树枝和雪巧妙地伪装起来。志愿军向汉城进攻的各战斗梯队都已各就各位。31日黎明，所有的战士都已经在地下掩体里藏好，在这一年的最后一天里，没有一个人、一匹马、一杆枪或一枚炮弹暴露目标。
下午4时，志愿军一百多门火炮在主突方向进行了火力准备，一束束火光，一阵阵天崩地裂似的轰鸣，震破了战场周围的宁静。成群的炮弹，暴风雨似的飞向”联合国军“的工事，地垒，雷区、铁丝网阵地。江南岸的敌阵地顿时成了一片火海！伏在战壕里的步兵们兴奋地大叫：”咱们的炮兵，咱们的炮兵！“这是抗美援朝战争中志愿军第一次大规模使用炮兵。
短暂的炮击一结束，3颗信号弹升起，冒着零下30度严寒，志愿军将士从战壕中跃出，军号声、冲锋的喊叫声，震荡山谷和野岭。将士们闯过雷场，徒涉临津江，英勇地杀向敌阵，抗美援朝第三次战役开始了……彭德怀在指挥部的地图前低着头，来回踱步，焦急地等待着前线的消息。这次是中朝两国军队第一次联合作战，也是志愿军进入朝鲜以来第一次对有准备的防御之敌发起的进攻战役，潜伏在皑皑白雪中的中朝军队30万大军能不能突破防线，现在还是一个未知数。
突破临津江防线的重任，是由四野的精锐39军116师承担的。
116师师长汪洋和政委石瑛在进攻前将地形摸个一清二楚，回去后经慎重考虑，决定走一招险棋，将突破点选在临津江对岸易守难攻、弯向敌方的地段，理由是地形对我不利，敌必防范疏忽。
更大胆的是，116师还提前一天将7,500人和70门火炮潜伏在距敌阵地前沿仅150米至300米的地段，连惯出奇招的军长吴信泉都给这个作战方案吓了一跳。在军作战会议上经过激烈争论后，吴信泉最后拍板：不出奇兵，难以制胜！
果然，战斗一打响，防守此处的南朝鲜1师就被打了个措手不及。116师近8000名将士从空无一人的雪原上忽然跃起，仅用5分钟就渡过临津江，大多数南朝鲜士兵几乎来不及反应就被打了个落花流水。多年后，在南京军事学院给将官们上战役课的刘伯承元帅对116师突破临津江破天荒地打了满分，总参谋部还将这次战斗作为师进攻的典范，印发材料供院校和部队学习。
116师还创造了一个抗美援朝之最。突破临津江后，该部继续向南猛攻100多公里，一直打到了三七线附近的水原，成为朝鲜战争中志愿军往南攻得最远的一个师。
在 39军突破临津江的同时，38军仅用10分钟就在汉川滩上架起了一座浮桥。千军万马从这座桥上一举突破成功，放倒一片敌军后才发现这批尸体的鼻子特别大，是美国人。原来还以为全是南朝鲜兵守第一道防线呢！这一下38军更来了劲，一举攻克了号称”固若金汤“的敌阵地不说，有一个尖刀营竟孤军插入敌后40多公里，并冒着零下20多度的严寒泅渡汉江，奇袭敌人老巢，一路所向披靡，缴获无数。
40军、50军在38、39军两侧也全线突破临津江，左翼的42军、66 军同样进展顺利……仅仅一个小时，志愿军就全线突破了”联合国“军吹嘘为”铜墙铁壁的临津江“防线。这次战役企图的隐蔽性和志愿军出色的伪装技能，在世界军事史写下了浓墨重彩的一比，连李奇微都不得不沮丧地承认：”真没想到中国军人在这片毫无生机的荒原上发起了元旦攻势。“全线突破的消息传来，彭德怀心里像打开了一扇亮窗。除夕夜，他高兴地喝了好几杯酒，又和洪学智杀了两盘棋。
韩先楚此时已经到了前线，他自己和志司作战处副处长杨迪外带一名参谋，组成朝鲜战场上赫赫有名的”韩指“，统一指挥右翼的4个军向前猛攻。韩先楚作战一直提倡机关必须精干高效，从长白山打到海南岛，他的指挥所也就10 几个人，打到朝鲜竟更精简了，现在是3个人指挥4个军。不久，他调任西海岸指挥所司令员，统辖7个军，他的指挥所竟只增加了1个警卫员、1个炊事员，人称 ”5个人指挥7个军“。
韩先楚跟着40军司令部一起过了三八线，路上险些挨了敌人的地雷，但不久就传来了好消息，继A防线之后，李奇微的B防线也被突破了，而且部队还包围了近两个师的美军！
大家都非常高兴，但韩先楚却冷静地说：”可能也就高兴一会儿吧，等天亮了，还不知怎么样呢？“果然，被围美军晚上用坦克围个圈，躲在里面不出来，志愿军手中的轻武器打不动铁乌龟，炮兵又跟不上来，只好望着瓮中之鳖叹气。到了天一亮，大批飞机过来低空扫射轰炸，掩护美军突围，地面上的铁乌龟也爬起来了，汽车也动起来了，躲在山上防空的战士们只好大眼瞪小眼地看着敌军逃跑，只有少量美军被歼。唉，手中的家伙不如人啊！
在志愿军右翼四个军向南猛攻的同时，左翼的两个军也在奋勇争先。42军先用125师一举突破天险道城岘，又用124师顺着突破口向南猛插。吴瑞林要占领交通枢纽济宁里，堵住南逃的南朝鲜第2师、第5师退路，与正面进攻的66军全歼这两个师。
372 师2营教导员带了一个重机枪排、两个步兵排，从南朝鲜溃军中杀开一条血路向济宁里猛插。疯狂的追击开始了，沿路的南朝鲜兵”像只猴子一样打几枪“又缩回去了，这支一百人都不到的志愿军小部队向几千敌人的腹心冲去。一路上，他们逮着个毛衣仓库，还俘虏了南朝鲜2师的美军上校顾问。一名叫冷树国的班长带着5个战士追赶一辆美军吉普车，率先跑到了济宁里，美国人的四个轮子竟让中国人的两条腿给撵上了！冷树国将这几个美军俘虏后，才发觉自己一直赤着双脚。他后来被志愿军授予了”追击英雄“的光荣称号。
至此，像无法遏制的雪崩一样，”联合国军“全线大溃败。李奇微决心以身作则地去阻止溃军，把他们赶回前线，但形势是令人绝望的，他后来回忆道：
”…… 在元旦拂晓，我乘吉普车想去找这支溃退的部队。要是可能的话，我想方设法阻止它一个劲儿冲到后方去。在汉城北面几里路，我碰上了第一批败兵，他们想尽快南逃到汉城去。他们把武器抛掉了，只有几个人还带着步枪。我把吉普车横在路中心，阻止这条人流，然后设法找出他们的长官来。以前我从来没有这种经验，我希望以后再也不做这种事，因为要设法拦住一支败军，就等于拦一次雪崩一样……“这当然说的是南朝鲜人，李奇微的讽刺挖苦伤了南朝鲜人的自尊心，因此他们的战史也毫不客气地反击说：
”联合国军“的士兵扔掉了所有的重炮、机关枪等支援武器，爬上卡车向南疾驰，车上的人挤得连个小孩子都不能挤上去了，甚至携带步枪的人也寥寥无几。他们只有一个念头：把那可怕的敌人甩掉几英里，拼命跑呀！跑呀！控制不住的后退蔓延开了。”
这部分反映了美军的实际情况。李奇微也试图去拦住美24师的溃兵，发现“他们像皮球一样泄了气”。
由于汉城以东南朝鲜部队的溃逃，使汉城地区的十余万“联合国军”陷入被中朝部队从右翼实施深远包围，在汉江以北背水作战的危局，李奇微只好无奈地下令：有秩序地放弃汉城。
在汉城屁股还没坐热的李承晚一听傻了眼：“将军不是讲过，准备长期留在朝鲜吗？怎么刚到朝鲜一个星期，就要放弃汉城？”
李奇微愤怒了，他反唇相讥说：“总统先生，我只是暂时撤离汉城，并没有离开朝鲜。请看看你的军队在中国人面前的表现吧，除非我们有绝对的指挥权，否则没法同你的军队办成事。”
然后，李奇微敦促总统同他上前线，恢复南朝鲜军队的一些信心，虽然这根本不会起一丝一毫的作用。为了防止第一次撤离汉城时汉江大桥那悲剧性的一幕再次发生，李奇微立即命令帕尔默准将到汉江大桥全权负责交通管制，这次第8集团军几十万人就全靠这座桥了：“你要以我的名义采取一切必要的手段，保证第8集团军源源不断地通过……从下午三时起禁止非军方以外的一切车辆和行人通过，以免堵塞交通。”
“将军，如果成千上万的难民拒绝离开汉江大桥呢？”
李奇微杀气腾腾地回答：“那就让你的宪兵向他们头上鸣枪示警，如果还不能阻止，那么就直接向人群开枪！”
面对美国兵一排排黑森森的枪口，几十万汉城难民默默地看着美国兵过江。李奇微还觉放心不下，亲自赶到了汉江桥头。只见一批批士兵缓缓拥过汉江桥，庞大得看不到边的机械化部队从江面上的浮桥上慢慢驰过，重型装备将浮桥压入了冰层下的江水……李奇微的心都提到了嗓子眼。
1月3日下午，志愿军司令部的情报参谋向彭德怀报告：“收听到美国无线电报话机里要撤离汉城的对话。”彭德怀立刻命令39军、50军和人民军1军团攻击汉城。
中朝两国军队在数百里长的战线上展开了排山倒海般的追击。尽管“联合国”军是机械化，跑得快，志愿军靠两条腿很难抓住大股敌人，但士兵们依然士气高昂，扩大战果。
志愿军第50军的部队在追击途中，打垮了美军一个营的阻击，然后与在议政府担任掩护美军撤退任务的英军第29旅两个营狭路相逢。英军第29旅曾是蒙哥马利麾下的部队，参加过诺曼底登陆战役。虽然大部分英军在坦克飞机掩护下逃跑，但还是有一支分队永远回不了英国了。英国军队的一支王牌装甲部队——29旅皇家重坦克营被50军团团包围！
1月3日晚，在朦胧的夜色中，英军的大队坦克像一群钢铁怪物，向志愿军埋伏圈逼近。很多从未见过坦克的战士提着爆破筒、扛着炸药包冲向50吨重的英国“百人队长”式坦克，有些战士离炸点太近，竟被震得吐血。一个名叫李士禄的战士只身冲入坦克群，一人就击毁了3辆坦克。经过3个多小时，战斗结束了。公路上、田野里，到处燃烧着的团团大火，这是被击毁的31辆英军坦克在燃烧。一夜下来，皇家重坦克营全部报销！
1951年1月4日傍晚，大雪纷飞，志愿军第50、39军各一部和朝鲜人民军第1军团进入汉城。
汉城，这座历史悠久、曾经繁华昌盛的朝鲜古都，此时已遭到严重破坏，到处火光冲天，街道上一片狼藉，不时可以发现手被反绑的、早已僵硬的尸体。朝鲜###主义人民共和国的国旗再度飘扬在政府大楼顶部。就这样，志愿军第39军因为解放了朝鲜平壤和汉城两个首都而名扬天下。
在美国第8集团军司令部，墙上钉了一件睡衣，旁边还有一行字——“第8集团军司令官谨向中国军队总司令官致意！”这是李奇微的杰作。
志愿军攻克汉城的消息传回中国，全国人民沸腾了，人民自发走上街头，热烈欢呼。天安门广场上祝捷活动通宵达旦……《人民日报》头版头条的消息是《中朝军队发起新攻势，光复汉城向南急进》。1月6日，《人民日报》头版刊登《中国各###党派致电朝鲜人民：祝贺光复汉城大胜利》。1月7日，头条新闻又是《全国各地人民欢庆汉城解放》。《人民日报》还在社论中写道：“向大田前进！向大丘前进！向釜山前进！把不肯撤出的美国侵略者赶下海去！”
对国内的报道，彭德怀当时便认为不妥，他对身边的人说：“我们是一军（陆军）对敌人三军（陆、海、空军），敌人的武器装备占绝对优势，放弃汉城不过是应急措施，肯定还会反攻的，目前我军并无力防守，如果敌军重占汉城，可怎么向祖国人民交待呢？”
此时，国内人民并不了解，在志愿军攻城夺地，连战连捷的同时，也面临着前所未有的严重困难。从三八线到三七线100多公里的地区，由于战争双方残酷的拉锯战，加上南朝鲜方面的欺骗宣传，老百姓跑了个精光。房子全烧没了，志愿军本来就脆弱不堪的补给线又急剧延长了两百公里，已经脆弱不堪，几近断裂。连保证基本生存的粮食都不能保障，更不要说御寒衣物和弹药了。部队中疾病蔓延，尤以冻伤为最严重，第二、三次战役后大批手脚被冻得发黑的战士陡然增加。彭德怀忧心忡忡，他下定了决心，不能再盲目追击了！
1951年1月8日，彭德怀果断命令50军正向南挺进的1个团转入防御，同日，中朝部队在三七线全线停止前进。经过九天九夜的血战，志愿军向南推进了100多公里，不但越过了三八线，而且打到了三七线，抗美援朝第三次战役胜利结束。