4月22日白天。西线“联合国军”以一部分兵力向铁原、金化方向进攻，继续向“怀俄明线”推进，主力转入防御。
但是。黄昏时分，志愿军和人民军各突击兵团以排山倒海之势，对“联合国军”展开全线反击，发起第五次战役。
（1）战役突破割裂行动：
担负战役割裂任务的是志愿军第40军、第39军。第40军第一梯队展开两个师，以第118师从上实乃里东西一线突破，沿下实乃里、史仓里、乾野川向沐洞里、加平攻击，切断春川至加平公路，阻敌西援；以第120师从南朝鲜第6师、美海军陆战第1师结合部头流山突破，沿滩甘里、狮子洞向芝岩里、军粮垡攻击，分割南朝鲜第6师和美海军陆战第1师联系，保证第40军右翼安全。
志愿军发起进攻
在打退敌人进攻之后，第40军第一梯队两个师对敌发起反击，由于准备充分，组织严密，部队动作勇猛，进展很快。第118师迅速突破南朝鲜第6师防线，直插敌纵深，沿途攻击前进，歼敌多部，于22日24时，进至华阴洞地区。第120师由上、下万山洞突破，攻占头流山、将军山，在向敌纵深发展过程中，先后在板尾洞以北、东薮密里、华阴洞等地歼敌一部。
至此，志愿军第40军担任战役割裂的部队已经突入敌纵深20多公里，打乱了南朝鲜第6师的部署。但美海军陆战1师仍位于华川地区，未遭严重打击，威胁志愿军第9兵团主力的侧后方安全。第40军随即调整部署，以预备队第119师进至史仓里地区，控制芝村里至史仓里公路，保障主力的侧后安全。同时，令第一梯队第118师、第120师迅速向南扩大战果。
23日，第40军主力继续发展进攻。第118师第354团先头营第3营在敌军密集的火力和炮火封锁下，翻越海拔1000余米的霄云砚，沿途打垮了敌人5次阻拦，歼灭美步兵第24师、南朝鲜第6师各一部，他们以每小时近8公里的速度前进，于当天24时插至加平东北的沐洞里，到达了指定地点，顺利完成战役割裂任务。
随即，他们与正向西、向北机动增援英联邦第27旅的美骑兵第1师、英联邦第29旅各一部展开激战。
志愿军第40军第120师兵分两路，击溃向南撤退的美军1个炮兵团，缴获全部装备，并与滩甘里（华川西南）截住美海军陆战第1师1个营，激战一夜，因缺乏反坦克武器和炮火支援，被围之敌在飞机、炮火支援下以坦克开道，大部逃脱。24日，第120师攻占马坪里，进至上机指定的地点，并与友邻的第39军会合，将美陆战第1师隔于北汉江以东，使其不得西援。
经过两天的激战，第40军歼灭南朝鲜第6师、美步兵第24师各一部，缴获各种火炮20余门、坦克12辆、汽车50余辆，深入敌纵深50余公里，胜利完成了战略割裂任务，
与此同时，志愿军第39军进占华川，并继续向南进攻，前出到华川以南满月砚、原川里一线，与第40军部队协同将美海军陆战第1师隔于北汉江以东，不得西援。至此，志愿军在加平方向打开战役缺口，将东、西线敌军割裂于北汉江两岸，实现了战役割裂的目标。
（2）战役西线左翼集团攻击：
担负西线左翼主要突击任务的是第9兵团第20军、第27军和第26军。在实施30分钟的火力准备之后，他们迅速突破当面之敌的防御，进展顺利。
第27军以第80师、第81师由美步兵第24师防线中央完全突破，战至23日拂晓，攻占脚屹峰、龙华洞一线阵地，打开了缺口。
第26军攻占芝浦里西北高地，继续向永平攻击前进。
至23日夜，第9兵团各军均完成了第一步作战任务，前出15~20公里，进占龙华洞、外药寺洞、白云山地区，歼灭美步兵第24师、南朝鲜第6师各一部。
在志愿军第9兵团各进攻部队的猛烈突击下，美步兵第24师和南朝鲜第6师开始向南逐步退却。志愿军第9兵团随之调整部署，命令各军“迅速抓紧时机，插断难逃之敌，坚决、大胆割裂分批歼灭之”，同时强调，各军要依据上级战略意图，“根据敌情，大胆机断，处理果断，迅速动作，不得延误战机”。
随后，第9兵团各部队多路猛进，于24日前出至云山里、坡州洞、国望峰一线，逼近三八线，并在永平、金谷（坡州洞北）、龟汀洞等地，分别包围了美步兵第24师5个营、连建制单位。但因炮兵部队在敌机威胁下不能适时跟进和断敌退路兵力不足，以及敌人强大的机动火力冲击，被围之敌大部突围南逃。
（3）战役西线中央集团突破：
担任西线中央突击的是第3兵团第60军、第12军和第15军。突破后，他们在涟川以北受到美步兵第3师、土耳其步兵第1旅顽强抵抗，进展比较缓慢。
第60军第181师于22日晚，由高台山、大松亭、化人峰一线出击，进占地藏洞，守敌南逃。该师随即向前推进，突入敌纵深10余公里，于23日4时攻占加齿里，并渡过汉滩川，击溃当面之敌，占领釜谷里，将美步兵第25师与土耳其步兵第1旅割裂。
第12军以第34师在右，第35师在左，同时向草幕、富兴洞之土耳其步兵第1旅展开攻击，当即将敌击溃，歼敌300余人，余部南逃。
第15军第29师、第44师主力向涟川西北美步兵第3师第65团及菲律宾营发起攻击。23日1时，攻占美罗洞、玉女峰、塔巨里一线，将敌打乱。第44师在美罗洞包围敌一部，但敌在飞机、坦克的支援下突围南逃，第29师遭敌反扑，玉女峰、塔巨里一度失守，后组织反击，重新夺回，23日中午，第3兵团所部前出到涟川东、西地区。
23日午后，土耳其步兵第1旅开始由汉滩川以北地区南撤，涟川的美步兵第3师第65团也向西撤退，志愿军第3兵团遂于23日15时调整部署：（1）令第60军主力紧紧抓住并阻击美步兵第25师，造成主力歼灭美第3师及土耳其步兵第1旅的条件；（2）令第15军及第12军第31师集中全部炮火，全力围歼涟川之敌，以造成而后炮兵部队经涟川出哨城里，协助步兵歼灭敌人条件；（3）令第12军第24师、第35师和第60军第181师继续寻歼土耳其步兵第1旅。如敌已经南撤，则第181师出哨城里以南（东豆川里以北），截敌南逃及阻敌北援。第35师出哨城里以东及东北、第34师出全谷里以东及东南，将釜谷里、哨城里美步兵第3师第7团打乱，并分割包围，不使敌再逃窜。
志愿军第3兵团各军根据兵团的部署，继续南进，于24日前出至三八线附近的花峰村、炭洞、板巨里之线，先头6个师先后突破汉滩川，展开追击作战，并在探洞、栗隅地区包围了美步兵第3师第35团。但由于敌有大量航空兵、炮兵、坦克掩护，志愿军部队苦战艰难、久攻不下，敌突围南逃。第3兵团所属部队在哨城里、宝藏山、永平地区与敌形成对峙。
（4）战役西线右翼集团突破：
担负右翼突击任务的是第19兵团第63军、第64军、第65军和朝鲜人民军第1军团。他们在扫清临津江西岸之敌后，第一梯队于23日凌晨突过位于三八线附近的临津江。
第63军突破临津江后，攻占了江南绀岳山和瓮店洞以南398.1高地等制高点，随后，以预备队第189师投入战斗，继续像磨义山、神岩里英联邦第29旅驻守的阵地进攻。
第63军第187师全歼绀乐山全歼守敌一个连。师首长随机调整部署，决心增强穿插力量，前后夹击，围歼雪马里之敌，令第561团经紺岳山向沙器幕穿插，切断雪马里之敌退路，阻敌增援，令第559团3营，从雪马里西侧向敌纵深推进，割断雪马里之敌与西面敌军的联系，领师第二梯队第560团，投入战斗，攻歼学马里之地。
各团根据部署，立即展开行动。第561团1营冲破敌军密集火力封锁，直插沙器幕，击溃敌军1个营，23日18时，攻占295.4高地，切断了雪马里之敌的退路。第561团主力也攻占沙器幕左前方的349高地、424高地，控制了雪马里至议政府的公路。第560团1营则利用第561团的穿插效果，迅速迂回至雪马里侧后，于24日4时，在295.4高地与第561团1营会合，至此第187师完成了对雪马里之敌的包围。
在雪马里被第187师包围的是英军联邦第29旅格罗斯特营及配属的皇家炮兵第70连、皇家炮兵第170迫击炮连C排及部分坦克分队共约1000余人。
志愿军炸毁的英军坦克
格罗斯特营是英军的王牌部队，已有150多年的历史，早在1810年远征埃及的殖民战争中，就曾因突出重围，转败为胜，英皇授予全营官兵刻有皇家陆军字样帽徽，因此该营官兵均佩戴两枚帽徽，被称为“皇家陆军双徽营”。
4月24日拂晓，雪马里围歼战开始。
第187师以第560团主力前后夹击，攻占雪马里以北的高地，英军难以抵挡志愿军的勇猛进攻，在纵深炮火的掩护下，趁清晨大雾，向南突围，当即遭到第560团1营的截击，被堵回雪马里，志愿军继续进攻，进一步压缩了对雪马里的包围圈。
英联邦第29旅格罗斯特营被围，在“联合国军”内部，引起了极大的恐慌。之前，在志愿军的第三次战役中，英联邦第29旅所属的皇家奥斯特来复枪第1营曾因掩护美军撤退而全军覆没，在英美两国政府之间引起诸多争吵。此次英联邦第29旅因掩护美军后撤，所属部队再次被包围。如果格罗斯特营被歼，不可避免的要在英、美之间形成新的矛盾。
“联合国军”总司令李奇微接到报告后，亲自赶赴朝鲜。在美步兵第3师指挥所，召见了第8集团军司令范弗里特、美第1军军长米尔本、美步兵第3师师长索尔开会，研究解救格罗斯特营方案。美步兵第3师决定以第65团两个营，加强第64坦克营、第10野战炮兵营组成救援部队，由西向东进攻，令南朝鲜第1师由西向东进攻，打开缺口，就出格罗斯特营。同时，命令空军向格罗斯特营紧急空投各种作战物资，英联邦第29旅也组成救援部队接应格罗斯特营突围。
第一路救援部队。英联邦第29旅派出的救援部队菲律宾第10营在24辆坦克和10余架飞机的支援下，由土桥场向雪马里进攻前进，志愿军第561团3营在神岩里、新村一线展开顽强阻击，菲律宾部队在飞机火炮的支援下，以坦克为先导，对志愿军阵地轮番进攻，志愿军第561团第3营凭借有利地形，顽强阻击固守阵地，使敌援军虽然距格罗斯特营只有不到两英里，却始终无法会合。
第二路救援部队。由美步兵第3师第65团及其配属部队组成。他们在8架飞机掩护下，由20余辆坦克为先导，于25日拂晓由土桥场沿公路向雪马里推进。志愿军第189师第565团一部正好在此时赶到土桥场，立即抢占土桥场以南制高点，以正面堵截，侧后攻击的手段，对敌发起进攻。救援美军以坦克构成环形防御圈，并不断向前移动，企图冲破志愿军的堵截，增援雪马里。志愿军第565团以集束手榴弹和炸药包攻击敌坦克，前赴后继，对敌展开连续攻击，使美第65团增援部队始终未能前进一步。
第三路救援部队。南朝鲜第1师根据美第1军的命令，派出第12团由西向东进攻，救援格罗斯特营。在美军一个重型坦克连的引导下，南朝鲜第12团由神岩里西侧，向雪马里攻击前进，当即遭到志愿军第187师第559团第9连的堵截。激战10余分钟，第9连击毁坦克5辆、汽车6辆，歼敌100余人，其余敌人直接溃退。
担负阻击援军的志愿军奋力拼搏，被围之敌全歼已是必然。在295.4高地包围英军的561团1营2连6班小战士刘光子突然发现，脚下山坳里一个炮兵连，百十号人准备逃跑。情况紧急，他立即让两名战友在大石头处打掩护射击，自己则一马当先，冲向敌阵。
距离英军几十米时，刘光子先扔个手雷过去，炸到了一片英军。然后，一手端着冲锋枪，一手举着手雷，冲上前大吼道：“举起手来！谁跑打死谁！缴枪不杀！”这群英军被炸懵了，虽然不懂中文，但对于刘光子手中的冲锋枪和手雷是熟悉就这样，英军乖乖地举起了双手。他一手扣着枪扳机面对敌人，一手高举手雷，开始押送俘虏。途中遭敌机轰炸，炸死逃散了一部分，最后到了后方一清点，还剩63名俘虏。
志愿军俘虏的英军
担负主攻雪马里任务的志愿军第560团继续发力，对被围之敌展开连续攻击，先后攻占雪马里四周的高地，将英军最后压缩在235高地狭小地域中。4月25日8时，志愿军第560团对敌发起最后攻击，勇猛前进，攻占235高地主峰，全歼守敌。
在雪马里围歼战中，志愿军第187师全歼英联邦第29旅格罗斯特营和1个炮兵连、1个重坦克连，毙敌营长以下官兵129名，俘敌副营长以下官兵459名，缴获各种火炮26门、坦克18辆、汽车48辆及大批作战物资。志愿军战士刘光子俘虏了63名英国兵，创造了朝鲜战争中单人俘获敌军的最高纪录。战后，他个人荣立一等功，志愿军总部授予其“孤胆英雄”称号。
据统计，在抗美援朝战争中，中国人民志愿军共俘虏英军961人，雪马里战斗的俘敌就占了将近一半。
在此期间，第63军第188师也攻击前进，穿插篁芳里，迂回磨叉山，先后歼敌多部，在25日进至敌纵深30公里处的项洞，割裂了英联邦第29旅和美步兵第3师的联系。
担任战役迂回任务的第64军发起攻击后，击溃临津江以北之南朝鲜第1师守备部队，23日4时，共有第191师、第192师四个团由石浦、高浪浦里渡过临津江。在攻占长坡里、高世洞一线后，于江南岸弥陀寺以北地区受阻，未能迅速突破南朝鲜第1师主阵地，23日白天，敌人在飞机、大炮、坦克的支援下，不断反击，与第64军部队形成对峙。
23日15时，第19兵团电令第64军：“虽顺利完成第一步渡江任务，但断敌归路尚远，望各部今晚必须排除一些困难，插议政府，占领预定目标。”第64军遂于当日18时以预备队第190师由高浪浦里渡江，从第191师右翼投入战斗，执行向议政府实施战役迂回的任务。至24日4时40分，第190师师指率5个营进至麻山里、东文里一线，但未能突破敌纵深阵地，仅有1个营和侦察支队突破敌纵深阵地，插向议政府。24日，第64军为迅速击破当面之敌，完成向议政府方向实施战疫迂回的任务，遂对当面之敌展开猛烈进攻，但由于缺乏进行连续攻击的准备，为组织有效的炮火支援（炮兵被隔在临津江以北），再次受阻。
此时第19兵团第二梯队第65军两个师已渡过临津江南岸，准备协同第63军会合后，共同歼灭英联邦第27旅。由于第64军部队前进受阻，结果在长坡里、高士洞、马智里以北、临津江南岸约20平方公里的狭小地区内，共拥己有5个师的大部兵力，按照我军编制，每个师在1.3万人左右，5个师大概有6万余人。6万余人在一块开阔地上，被美军炸弹和炮弹狂炸了两昼夜，伤亡可想而知。与此同时，其他志愿军部队的处境也不乐观。63军渡江之后，全军断粮，且背水作战，处境危险。傅崇碧当机立断，决定全军撤过北汉江。结果到了江边，发现美军竟也到了。情急之下，傅崇碧命部队戴上缴获的敌军钢盔，大摇大摆地徒涉过江。美军以为63军是韩国部队，竟然轻易将他们放了过去。渡过临津江部队受挫，影响了向议政府实施战役迂回和歼灭英联邦第29旅的任务按时达成。
人民军第1军团于22日晚占领开城，23日占领长湍，各歼敌一部，之后继续向汶山方向进攻。24日由高浪浦里以西渡过临津江，逼近汶山，一部转向议政府、高阳之间地区进攻。
（5）战役东线突破：
西线志愿军和朝鲜人民军发起进攻后，东线人民军第3、第5军团，亦向杨口、元通里一线敌军发起进攻。4月23日，第5军团在麟蹄以北西湖里地区歼灭南朝鲜第5师第36团大部，24日又在麟蹄、县里间歼灭北援的南朝鲜第7师第5团大部。
至4月24日，经过两日激战，西线志愿军主力各平台勇猛突击，已全部进抵或越过三八线。
美第8集团军在志愿军和朝鲜人民军的猛烈突击下，全线告急。
西线美第1军、第9军阵地多处被突破，并面临被分割包围的危险。4月23日下午，美第8集团军司令范弗里特令美第1军军长米尔本和第9军军长霍奇将部队后撤，沿“堪萨斯线”建立新防线。
随后，美第8集团军以美第1军指挥的南朝鲜第1师、英联邦第29旅继续扼守汶山、弥陀寺、神岩里一线阵地，迟滞志愿军部队的进攻，保护其主力左翼，掩护美第1军，力和美第9军撤至磨叉山、哨城里、钟悬山、姜氏峰、玉女峰、龙华山一线组织新的防线。同时，美第8集团军调整部署，调英联邦第28旅、加拿大第25旅两个营和美骑兵第1师第7团增强加平地区的防御，堵塞战役缺口，阻止志愿军第40军向其暴露的侧翼发展进攻；调美第1骑兵师（欠第7团）至汉城，南朝鲜第7师至麟蹄、南朝鲜第9师至县里，加强这三个地区的二线兵力。
为打破敌军的部署，发展胜利。4月25日13时30分，中朝联合司令部电令第19兵团：“你们必须继续努力，组织火力与运动相结合的作战，勇猛的向议政府及其南北线挺近，否则正面之敌将节节抗击，退至汉江南岸，增加渡江开展战局的困难”。
西线右翼突击集团第19兵团，根据中朝联合司令部的指示，调整部署，决定：（1）第63军除一部攻坚东豆川里西侧之敌外，主力直插广积面、葛谷里；（2）第65军以一部攻歼马智理南山之敌，主力向法院里方向攻击。协同第63军攻歼英联邦第29旅；（3）第64军由弥陀寺西侧南插，向议政府方向猛进；（4）人民军第1军团主力向汶山方向进攻。
第64军与当面之敌展开激战，多处突破敌军阵地。战至25日16时，敌开始南撤，该军各部随机南插，其先遣支队以坚决勇猛动作突入敌纵深25公里，前出到议政府西南之道峰山，对敌侧后造成了威胁。与此同时，第19兵团其他各部队对当面之敌南朝鲜第1师、英联邦第29旅发起猛烈进攻，突破了敌人主阵地，于24时前后，占领汶山、法院里、葛谷里、中牌里、七峰山一线。
西线中央突击集团第3兵团、西线左翼突击集团第9兵团在此期间，协同对抱川之敌展开攻击。第3兵团于25日攻占哨城里、钟悬山、宝藏山地区，歼敌一部，并对南逃之敌展开追击第15军一个营在哨城里东北大田里地区歼灭美步兵第3师两个连，第12军部队于永平、金谷之间地区歼灭东逃之敌100余人。随后，第3兵团第一梯队各师越过三八线，齐头向东豆川里、抱川方向攻击前进。第9兵团则继续向当面之美步兵第24师突击，25日晚，占领青溪山、云岳山和中板里、永阳里地区，并歼敌一部。
志愿军攻击部队
至此，志愿军各突击集团已经全部越过三八线，占领汶山、东豆川、抱川、化川等地，逼近美第8集团军的“堪萨斯线”主防线。同时，在加平方向打开了战役缺口，并对敌翼侧造成了严重威胁。但由于担负侧后战役迂回的部队前进受阻，而敌军凭借坚固阵地和优势火力、机动力，节节抵抗，逐步后撤，志愿军各部队难以达成战役和战术上的分隔包围，即使包围了敌军，也难以迅速歼灭敌人，多数被围之敌在航空兵、炮兵、坦克的支援下突围逃跑。因此，整个战役发展形成了平推，歼敌不多。
美第8集团军在志愿军和人民军的打击下，逐步撤向锦屏山、竹叶山、县里、加平、春川第二线阵地继续抵抗。
有鉴于此，中朝联合司令部令各突击集团暂时停止于原地，稍事集结，补充粮弹，待命再战。