經過第一、二次戰役，戰場情況發生變化，敵人由進攻轉入防禦。我軍要由運動戰轉為陣地攻堅戰，必須做好充分的準備，是就此在“三八線”以北進行休整，還是突破敵人在“三八線”的既設陣地防線後再進行休整？ 彭德懷召集誌司其它首長討論後，決定選擇後者，定在1950年12月31日17時發起第三次戰役。
△第三次戰役作戰經過要圖 圖源：中國共產黨新聞網
從軍事上講，誌願軍入朝才一個多月。已連續打了兩個戰役，西線6個軍已相當疲勞；東線第9兵團人員、彈藥、糧食得不到及時補充。況且，第二次戰役後期敵人雖然逃得快，但有生力量的損失並不大，其主力大都較完整地保存了下來。敵人的大踏步撤退，並不完全意味著徹底的失敗，從戰爭常識上看，美軍的撤退一是因為他們在“三八線”以北的平原無險可守；二是美軍需要補充，需要迅速脫離接觸，依托“三八線”以南的既設陣地進行整頓。在這種情況下誌願軍去進攻，絕對有諸多的不利。但是，從政治上講，誌願軍停止在“三八線”以北，正合美、英的意圖，他們正想利用三八線阻止我軍前進．爭取喘息時間，進一步加強其軍事力量，以利下一步行動。從某種意義上說，第三次戰役確實是一次冒險，誌願軍隻有一次機會：如果戰役進程遲滯或者有較大反複，消耗了僅有的物資儲備後，在從臨津江向北的平原地帶無險可守，誌願軍反倒可能會因為糧彈不繼無法抗擊敵人的反攻，戰局也有可能發生逆轉。所以戰役發起的突然性和戰役打響後能否速戰速決，成為第三次戰役決勝的關鍵。
△誌願軍第50軍和人民軍第1軍團並肩作戰 圖源：抗美援朝紀念館官網
12月27日前，誌願軍六個軍（第38、第39、第40、第42、第50、第66軍）和人民軍三個軍團（第1、第2、第5軍團）共30餘萬人（其中誌願軍23萬人）在戰役發起前一周開始秘密占領進攻出發陣地。由朝鮮人民軍第2、第5軍團在東線越過三八線，向敵側後滲透；誌願軍在西線向敵“三八線”防線發起全線進攻。誌願軍部隊發揮了出色的偽裝技能，瞞過敵飛機和前沿哨兵的偵察，於12月31日入夜時突然發起攻擊，集中100餘門火炮打開臨津江突破口，這是抗美援朝戰爭中第一次大規模使用炮兵。 經誌願軍和人民軍兩天一夜的穿插追擊，至1951年1月2日，漢城以東的南朝鮮軍潰逃，使漢城地區的10餘萬“聯合國軍”處於被中朝部隊從右翼實施深遠包圍，美第8集團軍司令李奇微不得不下令放棄漢城。4日夜，誌願軍第50軍和第39軍的1個師連同朝鮮人民軍第1軍團進占漢城。8日，人民軍第一軍團占領仁川。同日，中朝部隊已全線進抵“三七線”。誌願軍司令員兼政治委員彭德懷下令停止追擊，第三次戰役至此結束。戰役中共殲敵1．9萬人，其中絕大部分是南朝鮮軍。中朝軍隊傷亡僅0．85萬人。
