已越過了原定防禦線。於是，一場遭遇戰發生了。40軍118師和120師最先趕至前線，迎頭遇上聯合**先頭，擋住了韓軍第1師的北進，雙方發生激戰。初次與韓軍交鋒的中**隊打得英猛頑強，將優勢敵人阻擋了3天2夜，殲敵280餘人，擊毀擊傷坦克3輛。在120師打響兩小時後，118師也與敵軍接了火。在雲山以東的溫井地區，韓6師的一個營加炮兵分隊大搖大擺地北進，一直深入了118師354團的設伏陣地。一聲令下，354團兇猛出擊，一頓手榴彈迫擊炮，然後就是漫山遍野的白刃追殺。這仗打得乾淨漂亮，20多分鐘就結束了戰鬥，共斃傷韓軍325名，俘虜161名，繳獲汽車38輛，榴彈炮2門。

40軍首戰告捷，打出了國威軍威。後來，10月25日就定為了中國人民志願軍出國作戰的紀念日。

旗開得勝後，118師和120師乘勢進攻溫井，經一夜激戰，殲滅韓6師第2團大部。當時韓6師第7團已進入中**隊後方，前鋒直抵鴨綠江邊的楚山。118師回頭去收拾韓7團，120師和119師則阻擊前來增援的韓6師和韓8師部隊。韓7團正在鴨綠江邊洋洋得意地搖旗吶喊，並隔江向中國境內開槍開炮。突遭中**隊的猛烈打擊，頓時潰敗，被收拾了大半，其餘散入深山逃命去了。118師光俘虜就抓獲了700多。與此同時，119師和120師在立石洞和**洞地區分路出擊，擊潰了韓6師和韓8師各兩個營隊，俘敵近千人。其後，40軍乘勝追擊，直插寧邊、博川地區。一路連破韓8師、美騎一師數道封鎖線，一直將聯合**趕至清川江邊。在整個第一次戰役中，40軍連續戰鬥12晝夜，共殲滅美韓軍5600餘人，繳獲火炮235門、汽車477輛。在第二次戰役中，40軍緊跟38軍和39軍，從正面猛攻美2師。其118師攻佔新興洞，擊退美2師第9團，120師搶攻清川江西岸的龍頭站，擊潰美25師24團一部；119師一路向西倉穿插，斃傷俘敵1400餘人，繳獲汽車303輛、坦克5輛，各種火炮67門，一直追到安州。40軍配合39軍解放了平壤，又一直向南追到三八線地區。

第三次戰役中，40軍不顧傷亡，在冰天雪地中徒涉臨津江，突破聯合**的防線，擊潰韓6師，再渡南漢江，進攻至水原附近地區。第三次戰役後，志願軍減員嚴重，急待休整。此時，第八集團軍司令官李微奇卻發起了北進攻勢，第四次戰役又開始了。為打破優勢敵軍的進攻，40軍轉到東線與39、42、66等3個兄弟軍一起發動橫城戰役，全殲韓8師和美2師一個營，共1、22萬餘人。其後，40軍出動3個團圍攻中部戰線結合部砥平裡。這場戰鬥打得極為慘烈，被圍的美法軍縮成一團，以過於猛烈的炮火頑強阻擊。志願軍6個團反覆衝擊3天，屍橫遍野，卻無法拿下這個鋼鐵堡壘。在美軍增援部隊的攻勢下，志願軍只好灑淚撤退。其時被大雪掩蓋在戰場上的中**隊屍體就有2000多具。40軍在此戰中傷亡亦達2000餘人。

在四次戰役後期的防禦階段中，40軍在金化以南地區節節抗擊，苦戰42天，連戰美陸戰1師、騎1師、美24師、美25師、韓6師各部隊，殺傷敵軍5000餘人。

不久後，五次戰役發起。40軍向南穿插加平地區，以割裂聯合**防線。40軍一路猛進，經5天穿插，突進60公里，完成了預定任務。但全域性並不樂觀，美軍且戰且退，用火力消耗中**隊的進攻，直至攻勢且盡。在中**隊全線後撤之際，聯合**發起了迅猛反擊，一時打得中**隊措手不及。40軍先於全軍後撤，回至金化