由于第一次戰役沒打好，梁興初被彭總一頓狠批，還差點被“斬馬谡”。是以，38軍上上下下都憋足了勁，準備打一個翻身仗。第二次戰役開打後，38軍奉命攻打德川，梁興初把手中的三個師全用上了，三支鐵錘很快就把韓7師給砸了個稀巴爛。與此同時，42軍在吳瑞林的指揮下也擊破了當面之敵，攻占了甯遠。
韓軍的迅速潰敗使得美第8集團軍的側翼出現了一個大缺口，志願軍各部乘機向美軍發起了猛攻，深感形勢不妙的沃克下令全線撤退。為了堵住敵人的逃路，38軍113師奉命向三所裡和龍源裡穿插。由于這個任務太關鍵了，志願軍副司令員韓先楚親自跟113師師長江潮通電話。
“你們都是老兵，這次任務的分量你們都清楚，但我還要再對你們講幾句，這個任務太重要了，西線成敗在此一舉。這個任務太艱巨了，你們将四面受敵，要承受幾倍敵人和幾十倍火力的攻擊。是以，我必須對你們說清楚，你們一定要不折不扣，堅決完成任務！”
“是！”江潮手舉聽筒立正。
韓先楚開始一句一頓地口述指令。
“一、你們必須保證在今天上午6時前，從現地出發，向三所裡穿插迂回，聽清楚沒有？”
“清楚！”
“二、路上不管有多大困難和傷亡，你們都隻能向前，向前，無所畏懼地前進！剩一個人也要插到三所裡！聽清楚沒有？”
“三、到了三所裡，無論付出多大代價，你們必須堅決截住敵人！這次戰役能不能取得大勝，總部的計劃能不能成功，全部取決于你們，聽清楚沒有？”
“清楚了！”
“打完仗，我就按這三點檢查你們的戰鬥作風，出發吧！”
江潮放下電話後，立即率全師向三所裡疾進，并把前衛任務交給了338團。連續幾天幾夜的奔波戰鬥，338團已經疲憊不堪。接到指令時，團長朱月華正在吃早飯，他一手端着碗稀粥，一手用筷子攪和，突然眼皮一沉就睡過去了，一碗稀飯全潑在了桌子上。政委邢澤伏看到這一幕十分不忍，但又不得不狠着心把朱月華叫了起來，戰士們也都困極了，行軍途中不少人走着走着就睡着了。
最終338靠着頑強的毅力一晝夜強行軍145華裡，按時趕到了三所裡。團長朱月華低頭一看表，28日晨7時。渾身上下被汗水濕透像從水裡撈出來的師報務主任張甫，立刻架機發出事先按規定編好的幾組密碼：
“我部先敵到達三所裡！”
“敵人企圖經三所裡撤退。”
“請示我部任務。”
一條條資訊雪片般飛到彭德懷手中。“立刻回電，”彭德懷下令：“給我像鋼釘一樣釘在那裡！”
敵人從三所裡南逃的大門被關上了。
從西線潰退下來的美軍急了眼，美第2師、第25師、土耳其旅殘部、美騎兵第一師和南北韓一師都陷入了三面包圍。急于逃命的美國人開始變得格外瘋狂：炮彈帶不走了，全部打出去！一個支援炮兵營22分鐘就發射了3206發炮彈，創造了單炮射彈每分鐘8發的世界最高紀錄！步兵都滾下車來，沖鋒去！與此同時，數百架飛機也緊急出動，輪番對113師陣地狂轟濫炸。
這種發狂一般的火力連美國士兵都看呆了，他們相信那地獄火海般的高地不可能再有人類生存，但當他們要去占領那些看似乎空無一人的高地時，立刻遭到了113師官兵們瘋狂的射擊和刺殺，滿臉驚懼地美軍潮水一般退了下去。
短短幾分鐘後，美軍又開始了新一輪的炮火轟炸。炮犁火耕之後，幾十輛坦克掩護着千餘名美軍步兵發起了新的沖鋒。眼瞅着敵人就要漫上三連的前沿陣地了。忽然間，随着一聲聲爆響，敵人堆裡騰起了一朵朵手榴彈的藍煙，緊接着，數十名端着明晃晃刺刀的志願軍勇士們呐喊着向敵人沖去，美軍再一次潰敗了。
在338團的頑強阻擊下，整整6個小時美軍未能前進一步！最近的時候被圍美軍已經能夠看到北上前來救援的援軍坦克上的白色星徽，但就是這短短的幾百米卻沖不過去，因為把守這裡的是338團一千多名勇士！
于是美軍掉頭向龍源裡沖去，但被113師337團迎面堵住，一步也無法前進。入夜，38軍的總攻開始了。副軍長江擁輝登上山頭，眼前的情景令他熱血沸騰。
“我站在高處，放眼南望，冷月寒星輝映的陣地，陣陣炸雷撕裂天空。幾十公裡長的戰線上，成串成串的曳光彈、照明彈和信号彈在夜空中交織飛舞，炮彈的尖嘯，手榴彈、爆破筒和炸藥包發出的悶啞的爆炸聲，在峽谷回響不息。敵我雙方在公路沿線犬牙交錯的激烈戰鬥，那是我從戎幾十年，從未見到過的雄偉、壯闊的場面。敵人遺棄的大炮、坦克、裝甲車和各種大小汽車，綿延逶迤，一眼望不到頭，到處是散落的檔案、紙張、照片、炮彈、美軍軍旗、僞軍八卦旗以及其他軍用物資。”
在這場大戰中，美第2師完蛋了，逃回去的兵力隻不過是其編制的20%。美25師和騎一師也均遭重創。剩餘的美軍丢下了2000輛汽車和幾百輛坦克、上千門大炮，輕裝沿小路從肅川僥幸逃脫。得知美軍敗的如此狼狽，老蔣哈哈大笑，對身邊的人說：美國人才是真正的運輸大隊長！遺憾的是，由于當時志願軍當中會開汽車和坦克的人太少，天亮後敵人的飛機蜂擁而至，将志願軍未及運走的汽車、大炮和坦克大部炸毀，實在是可惜。