由于第一次战役的失利，梁兴初受到了彭总的严厉批评，差点遭遇“斩马谡”的命运。因此，38军的全体将士都下定决心，要为自己争口气，打一场漂亮的翻身仗。在第二次战役爆发后，38军接到命令，进攻德川。梁兴初调动了手中的三个师，三支精锐部队迅速发动进攻，将韩军的第7师击溃得片甲不留。同时，吴瑞林指挥下的42军也成功突破敌人的防线，占领了宁远。 韩军的快速溃败导致美第8集团军的侧翼出现了巨大的空档，志愿军各部立即抓住机会，对美军展开了猛烈的反击。看到局势不利，沃克急忙下令全线撤退。为了切断敌人的退路，38军113师被指派向三所里和龙源里进行穿插作战。鉴于这个任务极为重要，志愿军副司令员韩先楚亲自与113师师长江潮通话，严肃地告知他们任务的重大意义。 “你们都是经验丰富的老兵，这次任务的分量你们心里明白。但我还是要再强调几句，这个任务关乎西线的成败，绝对不能有任何松懈。你们将面临四面楚歌，敌人的数量和火力可能是你们的数倍甚至几十倍。所以，我必须明确告诉你们，务必不折不扣地完成任务！” 江潮端起电话，声音坚决地回应：“是！”

在这场战斗中，美第2师几乎全军覆没，幸存者仅为原编制的20%。美第25师和骑兵第一师同样遭到重创。其他残余美军则丢下了2000辆汽车、数百辆坦克和上千门大炮，徒步从肃川逃脱。得知敌人损失如此惨重，蒋中正哈哈大笑，调侃道：“美国人才是最出色的运输大队长！”然而，由于志愿军中懂得驾驶坦克和汽车的人员极为稀缺，天亮后，美军的飞机蜂拥而至，将许多未能运走的武器装备全部炸毁，遗憾至极。