1950年11月4日，也就是抗美援朝第一次戰役結束的前一天，彭德懷緻電毛主席并告東北軍區司令員兼政委高崗：“因消滅敵人不多，我軍實力尚未完全暴露，美僞軍還可能重新組織反攻。”志願軍在入朝之後的第一場戰役戰中雖然取得了勝利，但是由于38軍沒有能及時穿插到位，放跑了大量敵人，整個戰場戰局并沒有發生根本性的改變。
抗美援朝第一場戰役結束後，在東線，美軍第10軍指揮的美軍和南北韓軍仍然在繼續試圖北進；在西線，美第八集團軍指揮的美英軍和南北韓軍部隊，雖然個别部隊傷筋動骨，但是在整體上依然有很強的實力。
以美軍為首的“聯合國軍”主力撤到清川江以南地區後，稍作整頓，便以偵查試探為目的，恢複了局部的進攻行動，對于志願軍來說，整個戰場形勢依然嚴峻。為了粉碎聯合國軍的進攻，盡可能地給予美軍以重創，彭德懷又制定出了第二次戰役的作戰計劃，準備給予聯合國軍重創。
第二次戰役西線戰場當時的部署是：以38軍一個師沿着清川江東岸誘敵深入，将敵人誘至妙香山地區後堅決扼守這裡，同時以主力隐蔽集結在杏洞，球場以東，德川以北地區。42軍在九兵團到達之後，開赴西線，配合十三兵團主力以及五十、六十六兩軍，準備向西線戰場的聯合國軍發起進攻。
1950年11月25日黃昏，志願軍副司令員韓先楚統一指揮38軍，42軍，在西線正面各軍的配合下，向盤踞在德川，甯遠的南北韓軍第七師，第八師發起進攻，38軍負責攻打位于德川的南北韓軍第七師，42軍負責攻打位于甯遠的南北韓軍第八師。
南北韓軍第七師和第八師隸屬于南北韓軍第2軍團，他們被安排在德川，甯遠一線，
掩護美9軍的右翼。38軍的攻擊很兇猛，這支部隊在第一次戰役中，因為延誤戰機受到了彭老總的嚴肅批評，全軍上下都憋着一口氣要找個出氣筒撒撒氣。25日晚，38軍開始對德川的南北韓軍第七師形成合圍，26日對敵展開進攻，南北韓軍第七師5000多名官兵被殲滅，7名美軍顧問全部被俘。
與此同時，第42軍的行動也十分迅速，于26日殲滅南北韓軍第八師大部。
第二次戰役開始僅一天的時間，南北韓軍第2軍團的兩個師就被殲滅了，導緻美第八集團軍的右翼暴露給了志願軍。11月27日上午，第八集團軍司令沃克向東京做了彙報，要求進行撤退。不過這個時候已經晚了，志願軍開始向美軍發動進攻。
27日晚，彭德懷下達新的作戰指令，令第38、第42兩個軍向敵縱深實施雙層戰役迂回。第38軍主力迅速由德川沿公路向軍隅裡方向進攻，另以第113師插向三所裡方向，堅決堵住敵南逃順川、平壤之通道，
第42軍打下甯遠後，立即向敵南撤平壤的必經要點順川、肅川方向實施外層戰役迂回。
其他各軍抓住當面之敵猛打猛沖，配合38軍，42軍的行動。
執行向三所裡穿插任務的是38軍113師，113師出發的時候距離三所裡足足有74公裡，這74公裡還都是崎岖不平的山路，路上還可能遇到敵人的襲擾攔截。113師在接到任務後，立刻出發，113師
天亮時距離目的地還有十幾公裡遠，幾十架美機已經出現在空中。113師副師長劉海清和338團政委邢澤把心一橫，大膽下令：“去掉僞裝，大搖大擺地行軍！”美軍把志願軍當成了向南潰逃的南北韓軍，他們還呼叫了三所裡的治安人員，給撤下來的部隊準備好熱菜。
28日上午8時，113師338團驅逐了三所裡的韓治安部隊搶占了三所裡！五分鐘後，美軍撤退的騎兵第一師第五團趕到了這裡，美軍走在最前面的偵察排被我軍打了個措手不及，全排隻有排長和3名士兵活了下來。三所裡的戰略位置很重要，它南臨大同江，北依起伏的山巒，西面有一條南北方向的公路連接配接平壤，成為聯合國軍北上，南撤的必經之路。
113師的及時穿插到位，堵住了美軍第九軍的後路，美第1師，美步兵第2師等部隊輪番上陣，在飛機大炮的掩護下對我軍陣地發動猛烈進攻，但是都被我軍擋住。之後美軍發現三所裡附近的龍源裡，又一條南下的鐵路，但是113師也發現了這條通道，113師337團及時搶占了這裡，斷了敵人難逃的又一條通道。
在龍源裡以北約1公裡處，有一處叫松骨峰的戰略要地，是軍隅裡通往平壤公路上的咽喉，也成為了雙方争奪的焦點。穿插到松骨峰的38軍112師335團三連，在松骨峰擋住美軍主力六個小時，最後隻剩下下6個沒有負傷的人，敵人死亡600多，敵我損失之比約為6∶1。
戰鬥進行到12月1日，以美軍為首的聯合國軍看到從三所裡，龍源裡突圍無望，于是丢棄大量傷員和裝備，在100多架飛機的掩護下，轉而朝着安州方向突圍。由于42軍未能完成包抄的任務，導緻一部分美軍逃走，各部隊轉入追擊戰。
不過由于38軍的穿插到位，尤其是113師的拼死阻擋，還是讓敵人損失慘重，美軍步兵第2師戰損率高達百分之八十，幾乎是丢掉了全部重武器才勉強逃脫的。抗美援朝第二次戰役，志願軍殲滅南北韓軍第7師，第8師，土耳其旅大部，給予美軍步兵第二師以殲滅性打擊，重創美騎兵1師，步兵第25師，共殲敵2.3萬人，擊毀和繳獲各種火炮1000餘門，汽車2000餘輛，坦克300多輛，但是由于我軍缺乏足夠的汽車兵，這些裝備來不及轉移被美軍炸毀。