1953年4月，杨勇被任命为中国人民志愿军第20兵团司令员，赴朝参战。接到命令后，杨勇兴奋异常，立即收拾好了行囊，和第20兵团新任政委王平马不停蹄地赶到了朝鲜前线。
早在杨勇入朝之前，原第20兵团司令员杨成武因病回国治疗，由第19兵团副司令员郑维山暂时代理司令员。此时，夏季反击战已经开始，第20兵团在三八线以北担任防御任务。
在夏季战役的第二阶段，中国人民志愿军先后对联合国军队和李承晚的南朝鲜军队发动了63次规模较小的战斗，共歼灭敌人4.1万余人，李承晚的南朝鲜军队损失惨重，其第5师和第8师遭到了歼灭性的打击，几乎全军覆没。
这个时候，中、美正在进行停战谈判，拖了一年之久的战俘遣返问题也得到了初步解决，朝鲜停战谈判的各项议程基本上全部达成了协议，余下的工作就剩下了重新划定军事分界线和拟定停战协议的细则了。
然而，令中、美双方谁也没有想到的是，在夏季战役中损兵折将的李承晚不干了，他要报复，反对任何停战协议，表示要单独和志愿军以及北朝鲜打下去。为此，他还单方面使用武力劫持了2.7万余名中国和北朝鲜的战俘，补充到了自己的南朝鲜军队里去了。
这一举动，彻底激怒了志愿军和北朝鲜军队。
杨勇刚到前线，就一头钻进了第20兵团指挥所，坐在巨大的军事地图前，一言不发，冥思苦想。
看着地图上标记的三八线以及第20兵团正面对着的敌人的阵地，杨勇决心要敲掉这伙南朝鲜伪军。
此时，第20兵团正对的正是南朝鲜的王牌部队——首都师和第3、6、8师，尤其是首都师，更是李承晚的嫡系中的嫡系、王牌中的王牌，全部美式枪械，战斗力十分彪悍。
两军相逢勇者胜。杨勇认为，小打小闹不足以让李承晚心疼，打就打到他服为止。
志愿军司令员彭德怀批准了杨勇的请求，认为如果不在军事上给予李承晚集团惩罚性痛击的话，不仅会拖延朝鲜停战协议的签订，而且还会突发出别的变故，为此，在第20兵团现有兵力的基础之上，又临时调拨了2个军，配合杨勇的第20兵团。
与此同时，志愿军司令部考虑到其他的兵团暂时没有作战任务，便派了一些兵团司令员到第20兵团司令部观摩作战。这些兵团司令员都是赫赫有名的战将，如许世友、杜义德、李天佑等，无一不是威震敌胆、叱咤风云。
1953年7月13日晚间，随着杨勇的一声令下，第20兵团炮兵部队的1000余门82毫米以上的重型火炮万炮齐发，向李承晚的南朝鲜军队砸下了成吨的炸药，瞬间就将敌人的防线撕开了一道大口子。炮火延伸过后，第20兵团的三个生力军在志愿军另外两个军的配合下，向李承晚的精锐部队——首都师和第3、6、8师发起了全线攻击。
一个小时之后，在志愿军强大的攻击下，李承晚口中的精锐部队——嫡系中的嫡系、王牌中的王牌，却并没有像传说中的那样神，简直是不堪一击，前沿阵地被全部突破，成群的南朝鲜士兵开始向后疯狂撤退。
国人皆知的“奇袭白虎团”的故事就发生在这次反击战中。“首都师”是南朝鲜4个主力师之一，号称南朝鲜头号“王牌”师，又称“南朝鲜第一荣誉师”，全部是美式装备，在南朝鲜享有“无敌猛虎”的美誉。而“白虎团”更是“首都师”中的精锐，战斗力可想而知。
第20兵团第68军第203师第609团的一个加强营作为先头部队，奉命化妆成南朝鲜军队向着南朝鲜军队的身后穿插。尖刀连一个班的战士，在副排长杨育才的带领下，沿着522.1高地向敌后纵深急行军，一举穿插到了南朝鲜首都师白虎团团部所在地——二青洞，三下五除二就消灭了全部伪军，当场击毙“白虎团”团长和多名美军顾问，活捉了首都师师长林溢淳，并缴获了“白虎团”的团旗。
是役，中国人民志愿军第20兵团共歼灭李承晚集团伪军52783余人，抓获俘虏2836人，超过了预定歼敌数目的5倍之多。与此同时，还击落敌机85架，缴获飞机1架、坦克34辆、汽车231辆以及各种火炮245门，其余枪支弹药不计其数。
李承晚被打怕了，不得不宣布停战。
这时，许世友给杨勇打来电话：怎么不打了？我还想上去摸摸李承晚的骨头有多硬呢。
杨勇回复说：算了吧，我刚一伸手李承晚就怂了，哪能经得住你那双“铁砂掌”？
抗美援朝这最后一战，志愿军向前推进了192.6公里，给了李承晚的南朝鲜军队以致命的一击，有力地配合了停战谈判。
1953年7月27日，即金城战役结束后的第六天，美帝国主义和李承晚集团被迫在板门店同中国人民志愿军签署了停战协议。从此，抗美援朝战争揭开了新的一页。
不久之后，杨勇被任命为中国人民志愿军副司令员兼参谋长。
两年之后，杨勇被任命为中国人民志愿军司令员，也是中国人民志愿军的最后一任司令员。
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