第一次戰(zhàn)役結束后，聯(lián)合國軍總司令麥克阿瑟認為入朝志愿軍不超過3萬人，遂制定了“圣誕節(jié)攻勢”，令美第10軍經長津湖西進，切斷滿浦-江界-熙川補給線；第8集團軍由清川江北上，形成鉗形攻勢，兩軍在江界會合后，圍殲中朝軍隊。

美第10軍軍長阿爾蒙德命令第1陸戰(zhàn)師從柳潭里向西推進，第7步兵師派出1個團（約3000人）在新興里保護其右翼，第3步兵師派出1個團保障其后方和左翼。這樣一來，第10軍就被分散在長達400英里的長津湖了。長津湖是高原山地地形，在一定程度上限制了美軍機械化部隊。

但是第1師師長史密斯對阿爾蒙德不信任，他認為志愿軍42軍向北撤退是誘敵深入（事實上也是如此），證據(jù)是“志愿軍撤退時沒有炸毀水門橋”。因此，他沒有執(zhí)行阿爾蒙德的命令，而是率部在長津湖修筑簡易機場和工事。沒想到這家伙這一招竟為以后美第10軍突圍提供了很大的幫助。

美軍兵力配置：

美第1陸戰(zhàn)師共25473人，第3步兵師與第7步兵師的2個團約6000人，以及英國海軍陸戰(zhàn)隊第41獨立突擊隊，總兵力約在3萬左右。

至11月26日，美第10軍進入長津湖后部署如下：

長津湖以東

內洞峙：第7步兵師第32步兵團第1營、第31步兵團重迫擊炮連；

新興里：第7步兵師第31步兵團第3營、第57野戰(zhàn)炮兵營A連、B連及第15防空炮營D連；

后浦：第7步兵師第31步兵團團部和坦克連（22輛坦克）；

長津湖以西

柳潭里：第1步兵師第5陸戰(zhàn)團、第7陸戰(zhàn)團（欠2營營部、F連及機炮連）、第11陸戰(zhàn)炮兵團第1營、第4營和第3營G連、I連；

德洞山口西北1419高地：第7陸戰(zhàn)團第1營C連（欠1個排）；

德洞山口：第7陸戰(zhàn)團第2營F連；

長津湖以南

泗水里：第1陸戰(zhàn)師第1工程營A連；

下碣隅里：第1陸戰(zhàn)團第3營（欠G連）、第7陸戰(zhàn)團第2營營部及機炮連、第11陸戰(zhàn)炮兵團第2營D連和第3營H連、第1陸戰(zhàn)師第1工兵營D連、第10工兵營D連，以及一些排級零散支援單位；

古土里：第1陸戰(zhàn)團團部及第2營、第11陸戰(zhàn)炮兵團第2營E連、第7步兵師第31團B連、第185工兵營以及一些零散單位；

真興里：第1陸戰(zhàn)團第1營。

迎戰(zhàn)美第10軍的是志愿軍第9兵團，司令員宋時輪。

第9兵團隸屬華野，下轄第20軍（1縱）、23軍、26軍（8縱）、27軍（9縱），共12個師，總兵力15萬人。原來每個軍只有3個師，此次多增加了1個師。每個師1萬人。第9兵團長期駐扎江南，缺乏極地作戰(zhàn)經驗，部隊御寒衣服不足，許多重武器都留在了國內，非戰(zhàn)斗減員很嚴重，所以實際參戰(zhàn)部隊不到12萬人，而主要作戰(zhàn)部隊為第20軍和第27軍的8個師，第26軍都是在12月7日后才投入戰(zhàn)斗。

從11月初開始，志愿軍第9兵團第20、27軍隱蔽前進，進入長津湖地區(qū)。11月26日，20軍四個師（58師、59師、60師、89師）和27軍3個師（79師、80師、81師）均進入指定攻擊位置。59師、79師、89師潛伏在柳潭里周圍，目標是柳潭里的美第1陸戰(zhàn)師。58師潛伏在下碣隅里周圍。80師、81師潛伏在新興里、內洞峙周圍。60師潛伏在土古里和下碣隅里之間。

戰(zhàn)斗從11月27日夜打響。在柳潭里，美第5、7、11陸戰(zhàn)團被志愿軍第59、79、89師的6個團包圍攻擊。在新興里，美第31團被志愿軍第80、81師分割包圍。在古土里，志愿軍第60師包圍了美第1陸戰(zhàn)團一部。到11月28日，聯(lián)合國軍被分割在柳潭里、新興里、下碣隅里和古土里。

11月27日，史密斯命令第5陸戰(zhàn)團向西面的武坪里發(fā)起攻擊，旋即被志愿軍第89師286團阻截，迫使第5陸戰(zhàn)團在山脊上挖壕防守。到了晚上，志愿軍第79師235、236、237團從北面和東北面對第5陸戰(zhàn)團發(fā)動進攻，但第5陸戰(zhàn)團守住了防線，并重創(chuàng)了志愿軍。雙方一度相持不下。

與此同時，志愿軍第59師以176團向美第7陸戰(zhàn)團的C連和F連發(fā)起攻擊，175團作為預備隊，177團作為打援部隊，封鎖了柳潭里和下碣隅里之間的公路。176團的進攻迫使C連撤進柳潭里，只剩下F連被困在德洞山口。11月29日，第7陸戰(zhàn)團多次營救F連，均未成功。在下碣隅里火炮和飛機的支援下，F(xiàn)連堅守了5天。

此時，宋時輪才意識到柳潭里駐扎的是美第1陸戰(zhàn)師主力。原來他們認為柳潭里的美軍只有一個團，因此僅部署了79師和89師286團共14000余人直接參與進攻，59師負責在德洞山口打援，89師（欠286團）負責阻擊可能增援的美第3步兵師。事實上，美第1步兵師第5、7、11團大部分均在柳潭里，人數(shù)近10000人，更有8個連、共48門的大口徑榴彈炮，是他們估計的兩倍以上，從而導致了柳潭里一線的志愿軍不管是人數(shù)還是火力均沒有足夠優(yōu)勢。宋時輪認為繼續(xù)進攻下去已于事無補，遂令79師和89師286團放棄柳潭里，轉而攻擊新興里和下碣隅里。

此間，美第8集團軍在清川江戰(zhàn)斗中被迫全線撤退，麥克阿瑟命令阿爾蒙德將美國第10軍撤退到興南港。于是，美第5、7、11陸戰(zhàn)團開始從柳潭里向下碣隅里突圍。他們將3個陸戰(zhàn)團組建成一個護衛(wèi)隊，由僅有的一輛M4A3雪曼坦克打頭陣，以第5陸戰(zhàn)團第3營為先鋒，用3個營掩護后翼。與此同時，令第7陸戰(zhàn)團第1營向F連方向攻擊前進，以打通德洞山口的道路；第3營占領1542高地和1419高地。

在陸戰(zhàn)隊第一航空聯(lián)隊的空中掩護下，突圍開始了。

12月1日上午，第7陸戰(zhàn)團第3營在1542高地和1419高地與志愿軍第59師175團展開殊死戰(zhàn)斗，到了下午，護衛(wèi)隊通過第3營陣地時，他們仍然被困在山坡上。

由于志愿軍79師和89師286團未能攻下下碣隅里，宋時輪又令他們恢復對柳潭里的攻擊，同時令89師不再防備美第3步兵師，轉而向古土里急進。盡管志愿軍在夜間發(fā)起了多次猛烈攻擊，但護衛(wèi)隊在戰(zhàn)斗機的掩護下，仍然從柳潭里突圍了。

但是，美第7陸戰(zhàn)團第1營仍然未能突破志愿軍5個排堅守的1419高地。到了夜間時，由于戰(zhàn)斗傷亡、饑餓和嚴寒，第1營終于攻占高地，并開始穿過公路東側山地前進。美第1營出其不意的行動，打亂了數(shù)段公路沿線的志愿軍防守陣地。12月2日上午，F(xiàn)連和第1營攻占了德洞山口，打通了柳潭里和下碣隅里之間的公路。第1營的呂超然在此役中表現(xiàn)突出，因此獲得銀星勛章。這貨是個廣東仔后代，會說英語和中文。在此之前的“黃草嶺戰(zhàn)役”中，呂超然所在第7陸戰(zhàn)團第1營遭遇志愿軍第42軍124師、126師的伏擊，他就利用會說中文的優(yōu)勢，向志愿軍喊話：“別開火，我是中國人！”同時鳴槍并投擲手榴彈，吸引志愿軍的注意，使得美軍占領開火先機。

護衛(wèi)隊于12月3日下午到達下碣隅里，并在12月4日完成撤離。