1951年2月中旬至4月初，中共中央軍委調(diào)動戰(zhàn)略預(yù)備隊第3兵團(tuán)、第19兵團(tuán)及第47軍相繼入朝，朝鮮人民軍也進(jìn)行了整頓擴(kuò)編。4月間，中朝兩軍在朝兵力已達(dá)到130萬人，其中志愿軍15個軍共95萬余人，其中作戰(zhàn)部隊77萬余人，人民軍34萬余人。志愿軍各種火炮增至3000多門，其中野、山、榴、反坦克炮千余門，火力比前一階段大有增強。當(dāng)時“聯(lián)合國軍”在朝的地面作戰(zhàn)部隊總數(shù)為34萬人。

4月22日傍晚，中朝軍隊14個軍沿著200多公里寬的戰(zhàn)線同時開始進(jìn)攻，部隊采取多鉗合擊的方式向前穿插。東西兩線的中朝軍隊達(dá)成突破后，乘勝向后撤之?dāng)趁凸?，在為時7天的第一階段攻勢中，全線推進(jìn)了70至80公里。

第一階段攻勢結(jié)束后，鑒于美軍大都集中到西線，東線由南朝鮮軍的6個師防守。中朝軍隊決定將主力東移，爭取先消滅東線的南朝鮮軍。5月16日晚，中朝軍隊共13個軍，其中志愿軍9個軍、人民軍4個軍團(tuán)發(fā)起第二階段進(jìn)攻。西線的第19兵團(tuán)佯攻漢城，以吸引美軍主力。中線的第3兵團(tuán)實行中央突破，切斷了敵東西線聯(lián)絡(luò)。擔(dān)任主攻的第9兵團(tuán)和人民軍3個軍團(tuán)在東線開始分割包圍南朝鮮軍。由于采用了傍晚突破，夜間向縱深穿插，天明實現(xiàn)合圍的方式，加上攻擊部隊十分勇敢，脆弱的南朝鮮軍迅速崩潰。中朝兩軍于18日切斷了南朝鮮軍4個師的后路，被圍的南朝鮮軍丟棄重裝備分散逃入深山。中朝軍隊雖然繳獲了敵4個師的裝備，卻由于東線山高林密，一時搜剿不易，只殲敵1．7萬人。至21日，中朝軍隊在東線推進(jìn)了50至60公里，由于糧彈接濟(jì)不上，不得不停下等待補充，美軍和南朝鮮軍各1個師以摩托化行軍，迅速堵塞了缺口。中朝軍隊決定春季攻勢到此結(jié)束，將主力移至三八線以北休整。

22日，中朝軍隊開始北撤。此時“聯(lián)合國軍”總司令李奇微以美軍7個師為主力連同南朝鮮軍、英軍共13個師，開始全線反撲。美軍在反撲時以坦克群和摩托化步兵組成“特遣隊”，在大批飛機(jī)掩護(hù)下，沿公路向志愿軍縱深穿插，搶占橋梁和渡口。美軍突破前沿后，三天內(nèi)即向縱深推進(jìn)50至60公里。24日，志愿軍第12軍軍部和下屬的2個師、第27軍主力和第60軍所屬的第180師被截斷在三八線以南，志愿軍司令部所在地一時也受到嚴(yán)重威脅。

面對意外出現(xiàn)的嚴(yán)重局面，被截斷的志愿軍指戰(zhàn)員大都表現(xiàn)出英勇頑強的戰(zhàn)斗作風(fēng)，突圍堅決的部隊獲得了成功。在突發(fā)情況面前，也有些部隊因處置不當(dāng)損失較大。從27日以后，中朝軍隊展開8個軍實行阻擊，中朝軍隊決定在后方準(zhǔn)備建立三道防線，并從國內(nèi)調(diào)第20兵團(tuán)入朝。敵軍因在進(jìn)攻中損失很重，又畏懼中朝軍隊反擊而不敢過遠(yuǎn)深入，于6月10日全線轉(zhuǎn)入防御，至此第五次戰(zhàn)役結(jié)束。

第五次戰(zhàn)役歷時50天，中朝軍隊共殲敵8．2萬人，中朝方面有較大的作戰(zhàn)損失。