美軍的夏季攻勢(shì)被粉碎后，并不甘心失敗，仍企圖以軍事壓力達(dá)到其在談判桌上所提出的無(wú)理要求。在經(jīng)過(guò)充分準(zhǔn)備后，于９月29日至10月22日，發(fā)動(dòng)了秋季攻勢(shì)。美軍秋季攻勢(shì)的攻擊重點(diǎn)，集中在西線志愿軍防御陣地。志愿軍第一線的６個(gè)軍（第64、47、42、26、67、68軍）中，有4個(gè)軍的陣地遭到敵人９個(gè)師的攻擊。
　　 ９月29日，敵人采取“逐段進(jìn)攻、逐步推進(jìn)”的戰(zhàn)法，首先以美英軍３個(gè)師在西線開始了試探性進(jìn)攻，企圖迫使志愿軍放棄臨津江左岸至鐵原以西一線陣地，并從側(cè)翼威脅開城。美３師以夜月山為重點(diǎn)，首先向志愿軍第47軍陣地夜月山、天德山至大馬里地段猛攻。
　　 10月3日，“聯(lián)合國(guó)軍”集中美騎１師、美３師和英聯(lián)邦第１師等部，在200多輛坦克、300多門火炮（105ｍｍ以上口徑）和大量航空兵支援下，向志愿軍第64軍、47軍防守的防內(nèi)洞、高旺山、高作洞、天德山至大馬里一線發(fā)動(dòng)了猛烈進(jìn)攻。志愿軍防守部隊(duì)在積極防御、節(jié)節(jié)抗擊、反復(fù)爭(zhēng)奪、殲滅敵人的指導(dǎo)原則下，有重點(diǎn)地部署兵力、火力，以堅(jiān)決阻擊與連續(xù)反沖擊，同敵進(jìn)行了英勇頑強(qiáng)的戰(zhàn)斗。每一陣地均經(jīng)數(shù)次至十?dāng)?shù)次反復(fù)爭(zhēng)奪。志愿軍有的連隊(duì)?wèi)?zhàn)至只剩十幾人，仍堅(jiān)守陣地，戰(zhàn)況異常激烈。
　　 在第47軍防御正面，進(jìn)攻的為美騎１師、美３師等共５個(gè)多團(tuán)的兵力，其進(jìn)攻重點(diǎn)是天德山及其以西418高地。10月3日清晨，美軍第3師第15團(tuán)和美騎1師一部，在10個(gè)炮兵群、25輛坦克和12架飛機(jī)的配合下，向天德山陣地發(fā)起猛烈進(jìn)攻。志愿軍47軍某部第5連官兵英勇抵抗，激戰(zhàn)9小時(shí)，打退美軍11次進(jìn)攻，斃傷300余人。4日，連隊(duì)組織小分隊(duì)主動(dòng)出擊，又?jǐn)纻麛橙?0余人。
　　 3日和4日，美軍在強(qiáng)大炮火掩護(hù)下，連續(xù)實(shí)施連、營(yíng)集團(tuán)進(jìn)攻。志愿軍第5連舍生忘死，頑強(qiáng)抗擊，接連打退美軍5次攻擊。彈藥打光后，用鐵鍬、槍托、石頭與沖上陣地的美軍展開激烈搏斗。連隊(duì)傷亡嚴(yán)重，連長(zhǎng)楊寶山犧牲，指導(dǎo)員閻成恩組織僅有的2名傷員和1名通信員頑強(qiáng)堅(jiān)守，在兄弟連隊(duì)增援下，擊退美軍進(jìn)攻。經(jīng)4晝夜激烈戰(zhàn)斗，全連斃敵800余人。志愿軍領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)授予該連“天德山英雄連”榮譽(yù)稱號(hào)，并記集體特等功。志愿軍防守天德山及其以西418高地的第141師１個(gè)營(yíng)，每天抗擊敵人兩個(gè)步兵團(tuán)的連續(xù)進(jìn)攻，平均擊退敵10多次進(jìn)攻。激戰(zhàn)至５日，最后只剩副團(tuán)長(zhǎng)帶10余名輕傷員，仍頑強(qiáng)堅(jiān)守住天德山陣地。最后在遭敵三面包圍的情況下，才主動(dòng)撤退。
　　 志愿軍第64軍第191師在臨津江以西馬良山、高旺山地區(qū)進(jìn)行防御。10月3日開始，英聯(lián)邦第1師及美軍騎兵第1師第5團(tuán)一部，在炮兵6個(gè)營(yíng)、坦克120余輛及大量飛機(jī)支援下，每天以1—2個(gè)團(tuán)的兵力，向第191師防御陣地實(shí)施逐點(diǎn)、多梯隊(duì)的輪番攻擊。第191師先后加強(qiáng)15個(gè)炮兵連、3個(gè)高射炮兵營(yíng)、2個(gè)坦克連，依托重型掩蔽部和野戰(zhàn)工事，控制前沿陣地，扼守縱深要點(diǎn)，抗擊英、美軍的進(jìn)攻。各要點(diǎn)均經(jīng)反復(fù)爭(zhēng)奪，陣地多次易手。5日，英、美軍把進(jìn)攻重點(diǎn)指向馬良山主峰及其西南216.8高地，堅(jiān)守主峰的2個(gè)連打退美軍10余次沖擊，斃傷其百余人；堅(jiān)守216.8高地的一個(gè)連，依托坑道式工事，一天擊退英、美軍21次沖擊，斃傷其700余人，該連傷亡26人。戰(zhàn)至8日，第191師主動(dòng)撤至黃雞山、基谷里、白石洞一線，繼續(xù)進(jìn)行防御。英聯(lián)邦第1師以傷亡2600余人的代價(jià)，前進(jìn)3公里，占領(lǐng)了馬良山。
　　 ６日后，敵開始在強(qiáng)大火力支援下，逐點(diǎn)攻擊334高地至高作洞地段。志愿軍在346.6高地、287.2高地、345.6高地與敵展開反復(fù)爭(zhēng)奪。11日，志愿軍向進(jìn)占上浦防之?dāng)撑e行反擊，全殲美騎１師兩個(gè)步兵連和一個(gè)火器連。戰(zhàn)至18日，志愿軍主動(dòng)放棄該線陣地，“聯(lián)合國(guó)軍”在西線發(fā)動(dòng)的攻勢(shì),也因傷亡慘重而被迫停止。志愿軍共斃傷敵2.2萬(wàn)余人，“聯(lián)合國(guó)軍”僅前進(jìn)３—４公里。
　　 從10月８日起，“聯(lián)合國(guó)軍”攻勢(shì)轉(zhuǎn)向東線。新入朝的志愿軍第二十兵團(tuán)第67、68軍剛剛接替防務(wù)，當(dāng)即遭到敵６個(gè)師的全線進(jìn)攻。
　　 第68軍堅(jiān)守在文登里一帶陣地上，在10月7日開始與朝鮮人民軍第5軍團(tuán)交接防務(wù)，美軍偵察發(fā)現(xiàn)后，就在第二天開始向志愿軍68軍發(fā)起進(jìn)攻。美軍攻擊文登里時(shí)用了個(gè)新招法：“坦克劈入戰(zhàn)法”。所謂“坦克劈入戰(zhàn)法”，就是每次以幾十輛坦克組成裝甲集群，在空軍的掩護(hù)和步兵、工兵伴隨下，一面以火炮和坦克炮向志愿軍陣地密集射擊，一面沿山路以坦克高速迂回割裂志愿軍各高地的防御陣地，然后由步兵進(jìn)行逐山占領(lǐng)。10月8日這一天。美軍先出動(dòng)了10多架飛機(jī)沿縱深地段進(jìn)行轟炸，又以炮兵、坦克炮對(duì)文登公路兩側(cè)的635.8高地、709.6高地及縱深上下深浦地區(qū)進(jìn)行猛烈炮擊。然后，美軍一個(gè)步兵團(tuán)在48輛坦克支援下，向文登公路突擊。68軍610團(tuán)反坦克大隊(duì)，事先把反坦克火器，全部隱蔽在公路兩側(cè)的山腳棱坎和反坦克壕中。他們把敵人坦克放到幾十米處才開火，當(dāng)前面的坦克被擊毀、后面坦克速度減慢隊(duì)形密集之際，以防坦克炮和山炮直接瞄準(zhǔn)以交叉火力猛烈射擊。同時(shí)，無(wú)后座力炮、火箭炮游動(dòng)射擊。在坦克掉頭回竄時(shí)，又組織步兵反坦克小組用反坦克手雷、爆破筒予以截?fù)簟橙说摹疤箍伺霊?zhàn)法”失靈。此后的十幾天里,志愿軍第610團(tuán)的英雄們粉碎了敵人多次的坦克集團(tuán)沖鋒,僅12日至14日3天，即擊毀敵坦克18輛、擊傷８輛，從而阻止了敵坦克集群的進(jìn)攻。至10月20日，經(jīng)13晝夜激戰(zhàn)，第68軍在人民軍密切配合下，阻止了敵人進(jìn)攻，斃傷敵7600多人，擊毀坦克28輛，擊傷坦克８輛，頑強(qiáng)堅(jiān)守住了文登里主陣地。
　　 志愿軍第二十兵團(tuán)第67軍接防金城以南的新陣地后，自10月13日起，也受到美軍“坦克劈入戰(zhàn)法”的進(jìn)攻。第67軍各連隊(duì)都組成反坦克小組，師、團(tuán)組成反坦克隊(duì)，大破美軍的“坦克劈入戰(zhàn)法”。經(jīng)10晝夜激戰(zhàn)，第67軍共擊毀敵坦克39輛，擊傷８輛，殲滅敵人2.3萬(wàn)余人，阻止了美軍在金城以南地區(qū)的攻勢(shì)。
　　 美軍因傷亡慘重和疲勞過(guò)度，在整個(gè)戰(zhàn)線上被迫停止進(jìn)攻，至此美軍的秋季攻勢(shì)被徹底粉碎。志愿軍在一個(gè)多月的秋季防御作戰(zhàn)中，共斃傷俘敵7.9萬(wàn)多人。
　　 美軍的秋季攻勢(shì)，僅攻占土地467平方公里，每占領(lǐng)1平方公里土地，美軍平均付出170人傷亡的代價(jià)。美國(guó)參謀長(zhǎng)聯(lián)席會(huì)議主席布萊德雷認(rèn)為，“聯(lián)合國(guó)軍”這種攻勢(shì)在戰(zhàn)略上是失敗的，“用這種戰(zhàn)法，李奇微至少要用20年的光景才能到達(dá)鴨綠江”。美軍得不償失的進(jìn)攻，在美國(guó)國(guó)會(huì)中引起了強(qiáng)烈的不滿。國(guó)會(huì)議員們認(rèn)為，總的態(tài)勢(shì)并無(wú)明顯改善，不值得付出如此重大的傷亡。美軍的秋季攻勢(shì)，未能達(dá)到以軍事壓力迫使朝中談判代表團(tuán)接受其無(wú)理要求的目的，并且付出了如此重大傷亡，美國(guó)不得不重新回到談判桌上來(lái)。