肖應棠、王道邦的65軍為兵團的二梯隊。
戰役於4月22日黃昏發起，打響後，兵團指揮部前移到元通山。
兵團政委李志民做了政治動員和要求。
4月22日黃昏，在三八線附近西起開城、東至麟蹄的數百公裡的地段上，我軍實施炮火準備，萬炮齊轟敵人陣地。
左翼40軍至24日突入敵縱深30公裡，割裂敵東西間的聯系第26、27、和20至2日突入敵縱深20公裡。
中路在十五公裡的正面實施突擊，未能迅速突破，未能大膽分割迂迴，斷敵退路，致使敵人大部南逃。
右翼突擊集團22日夜，63軍64軍多路強渡臨津江，大批戰士湧上江南岸。突破臨津江第2天傍晚，561團1營2連戰士劉光子在江南岸紺嶽山上，抓獲英29旅官兵6軍187師全殲英29旅格洛斯特營，擊斃129人，俘虜459人。
64軍在臨津江南岸被敵人纏住，美1軍坦克群陸地封鎖和航空兵轟炸使64軍進展緩慢。情況緊急，楊得志立即派出第二梯隊65軍兩個師增援64軍。他們苦戰三晝夜，方突破敵陣，向議政府方向挺進，但為時已晚。
與此同時，左路9兵團和中路3兵團，的進攻也未按預料進展。我部或為平推，或是小部包圍敵人難以全殲，敵人往往在坦克、飛機的掩護下而撤走。尤其是擔任戰役迂迴的64軍未能穿插到位，使這次進攻成為擊潰戰，而未達成大殲滅戰。
28日敵將主力撤至漢城以南及北漢江、昭陽江以南組織抵抗，美騎1師已西調漢城，企圖誘我攻城，予我以大量殺傷。
鑒於在江北殲敵機會已失，加之我軍彈藥糧食將盡。彭德懷於4月29日下令停止進攻，實施有組織的撤離。五次戰役第一階段結束。
5月16日黃昏，五次戰役第二階段的攻勢開始了。西線19兵團和人民軍一軍團在漢城方向和漢江下游實施攻擊，擊潰偽軍第五、七、師，並圍殲其五個營，包圍並繳獲偽三、九師全部重灌備。殲滅美軍2000多人
東線3兵團和9兵團當晚突破敵人陣地，然而，偽軍對我軍的攻擊是有計劃的撤退。而我軍動用兵力過多，穿插中部隊擁擠，互相交叉，向縱深發展非常困難。又因地形、地貌的限制，致使我軍無法兜住敵人予以圍殲。我軍連續作戰，部隊疲勞，而且傷亡很大。在此情況下9兵團宋時輪、3兵團王近山等兵團領導聯名給志司發報：“據當面情況美軍已東調，偽軍潰散後縮，特別我們糧食將盡，個別單位已開設餓飯，因此，我們認為，如整個戰線不繼續發動大攻勢而只東邊一隅作戰，再殲敵一部有生力量，我們亦必須付出相當代價，如不能攪出一個大結局，則不如就此收兵調整部署，進行準備，以後再鬥。如全線繼續大攪，則我們仍可繼續作戰。如何速示。”
5月21日，彭德懷將戰場情況報告毛主席。同時下令部隊停止進攻，命令各部隊抽出部分兵力，掩護各兵團主力後撤休整。
配屬9兵團的12軍擔任東線主攻方向的右翼遠距離穿插任務。師長趙蘭田率領5師進攻，終日苦戰，於17日完成了切斷洪楊公路的任務。
敵人瘋狂反撲，突破我軍阻擊防線，於24日進至論裡地區，將12軍4師等部隔斷在洪楊公路以東地區，切斷了北返的道路。尤其師31師向南突出太遠，孤立在三八線以南。其91團越過原州，向南攻擊前進，孤軍深入敵後，敵人已經切斷了退路。師長趙蘭田派作戰科副科長楓亭帶信前往91團。
21日，在下珍富裡以北的91團，團長李長林見信，決定向東南方向行進，向東海沿岸敵人大後方繞道前進。他們去掉偽裝，戴上鋼盔，一路之上抓獲敵人119名交給人民軍，又經過6天的行軍，於29日到達文登裡與31師師部和師主力會合。
60軍接受兵團給的阻擊任務，180師在北漢江以南，60軍左翼15軍已北撤，而右翼19兵團第63軍已北撤，如果60軍的179和181師不能及時歸建，與180協同作戰並肩防禦，180師的處境將很危險。
180師已經三面受敵，而背後是北漢江。當即請示軍部是否撤過北漢江？答複是在北漢江南岸就地防禦，掩護傷員後撤。25日接到北撤命令。180師在江北被敵四面包圍，分路突圍失敗，60軍接應無效。最後，180師採取分散突圍，各自為戰。師長鄭其貴等人脫險了，但他身後且丟掉一萬餘名官兵。
在軍在鐵原以南、漣川以北，東西25公裡的正面防禦地域上，展開鐵原阻擊戰。在防禦正面，有範弗裡特指揮的四個師5萬人，而63軍僅有2萬4千人，裝備火力敵人有火炮1300餘門坦克180餘輛，還有空軍的支援。
6月1日起，敵人開始集中兵力全面的猛烈進攻。在戰鬥最緊張的日子裡，彭德懷司令員一天數次打電話到63軍指揮部，要該部不惜任何代價，堅守15天－－－－－－志司駐地空寺洞距63軍防禦陣地100多公裡。總司令破釜沉舟，不惜63軍打光，堅守鐵原。
189師首當其沖，敵人在飛機、坦克、炮兵的強大火力掩護下，逐次增加兵力，多方面多梯次向我陣地輪番沖擊，陣地被敵人佔領，又被我收複，有時一天之內反複爭奪數次，戰鬥異常激烈。堅持三天三夜之後，189師遭受重大傷亡，有的營連已經打光，一些陣地相繼被敵人突破。傅崇碧決定188師接替189師防禦。189師殘部下來縮小為一個團，師長當團長，團長當營長，作為軍的預備隊。
6月2日夜，188師563團由鐵原東南的慄枝裡向漣川方向開進，到高臺山以南接189師防禦陣地。團長馬兆民和政委劉炎田接防後，團指揮所遭到敵人毒氣彈的襲擊。警衛排、通訊排被炸死8人。
一營營長李壽昌報告：一連二排打退一個營多次進攻後，被敵兩個營包圍在一座孤立的高山上。排長犧牲了還剩八個人。八勇士多次擊退敵人進攻。彈盡、肉搏，寧死不當俘虜，一個接一個的跳下幾丈高的懸崖。
八勇士的英名和他們的事跡被永遠載人19兵團和中國人民志願軍的光輝史冊。
十多個日日夜夜艱苦戰鬥，無數英勇無畏的官兵流血犧牲，63軍最終贏得鐵原阻擊戰的勝利。遲滯了敵人的推進，保證了東線主力部隊後撤佈防。使戰線趨於穩定。
第五次戰役共殲敵八萬二千餘人。戰役結束後，聯合國軍司令李奇微奉杜魯門的指令，於1951年6月30日發出關於停戰談判的宣告。
