当晚气温继续下降，美国全力向241团阵地发起冲击，其中241团3营8连战斗到仅剩最后一人，美军侥幸得以突围，志愿军只好分路截击，南逃美军在1221高地受至阻击分散而逃，至12月2日只有200多美军逃入柳潭里，至此美军31团，32团1营及第57炮兵营被27军基本被歼灭，美31团曾参加1918-1920年对苏联的干涉作而获得“北极熊团”的绰号，二战中参加过阿留申群岛，马绍尔群岛和冲绳等战役，是美军陆军的佼佼者，而此战团长被击毙，团旗被缴，最终全军覆灭。27军80师和81师也付出了巨大代价，伤亡及非战斗减员高达10000人，全军冻伤高达22%！
与此同时柳潭里的攻击也展开了，参加此战斗的为20军59师和27军79师，均为王牌主力师，可惜严寒结志愿造成了相当数量的减员，战斗相继在北山、1282高地、1382高地等展开，经过一夜激战，陆战7团和5团感到了巨大压力，至30日开始下达撤退命令，这样陆战一师进行了长达125公里的撤退战斗。下碣里是美军全军的退路，志愿军58师奉命攻占此地，经过战斗至30日深夜全师不足12个连，只剩下1500人，仅有少量迫击炮支援的志愿军冒着美军密集的火力一波又一波，前赴后继，一度突入敌人防守的阵地，然而在突击过程中伤亡太大导致后援不继，在美军反击下突入阵地的战士全部牺牲！
志愿军在战斗中所表现出的视死如归般的勇敢，令美军肃然起敬！美军在下碣里的防御得到加强后，德洞山口又成了双方争夺的焦点。12月3日柳潭里的陆战5团和7团主力陆续到达德洞山口，遂坦克开路飞机掩护，开始全线撤退。此后美军在退路上不断受到志愿军的攻击，但美军的优势装备得到很好的发挥，没有受阻，至陆战一师逃到真兴里后意味着他们逃离的包围圈，但九兵团不甘就此放过陆战一师，不顾一切代价，组织力量追歼，无奈11日陆战1师登船安全撤离。
这是一场真正的鏖战，志愿军投入3个军12个师总兵力为15万人，冻伤达30000多人，冻死达4000多人，阵亡1.5万人，美军伤亡为7000人，其中阵亡及失踪为2500多人，冻伤减员为7300人。
(3)血战三所里
第二次战役美军受到志愿军的迎头痛击后，迅速南撤，三所里及龙源里是美军主力的唯一退路，38军113师强行军14小时疾进72.5公里穿插到三所里，同时师长江潮命337团抢占龙源里，这样切断美第九军的退路。美军为打通退路，动用飞机坦克疯狂空围，坚守松骨峰的335团一营三连最后仅五人生还。美军在三所里连续冲锋十数次均为打退，美军第9军见从三所里、龙源里突围无望,被迫遗弃大量辎重装备转向安州方向突围，后经安州、肃川退向平壤。但此战打出了38军王牌军的硬骨头风采，战后彭德怀特嘉奖38军，“万岁军”由此名扬天下。
