1952年秋，中國人民志愿軍和朝鮮人民軍全線戰(zhàn)術反擊作戰(zhàn)取得節(jié)節(jié)勝利，“聯(lián)合國軍”處境愈加被動。此時，正值美國總統(tǒng)選舉和聯(lián)合國第七屆大會召開前夕，戰(zhàn)俘遣返談判陷入僵局?！奥?lián)合國軍”為適應政治斗爭需要，破壞志愿軍和人民軍正在進行的戰(zhàn)術反擊，擺脫戰(zhàn)場上的被動局面，謀求在停戰(zhàn)談判中的有利地位，先于10月8日單方面宣布無限期休會，向朝中方面施加壓力，繼之于10月14日開始在朝鮮中部戰(zhàn)線發(fā)動“金化攻勢”，對位于金化以北上甘嶺地區(qū)的志愿軍兩個連的支撐點陣地597.9高地和537.7高地北山實施進攻，企圖奪取志愿軍的防御要點五圣山，改善其戰(zhàn)場態(tài)勢。

“金化攻勢”由美軍第8集團軍司令J.A.范佛里特親自謀劃和指揮，于10月14日發(fā)起。“聯(lián)合國軍”陸續(xù)投入兵力，參戰(zhàn)部隊先后有美軍第7師（配屬美軍空降第187團、埃塞俄比亞營、哥倫比亞營）、南朝鮮軍第2師（配屬第37團）和第9師，共計步兵11個團又2個營，另18個炮兵營，105毫米以上口徑火炮300余門，坦克170余輛，出動飛機3000余架次，總兵力達6萬余人。

志愿軍在上甘嶺地區(qū)擔負防御任務的部隊為第3兵團（副司令員王近山、副政治委員杜義德）指揮的第15軍。597.9高地和537.7高地北山由第45師第135團2個加強連防守，兩個陣地構筑有長10米以上坑道48條（全長760多米）。戰(zhàn)役開始時，第15軍正在參加1952年秋季戰(zhàn)術反擊，“聯(lián)合國軍”發(fā)起進攻后，第15軍立即改變作戰(zhàn)計劃，全力投入上甘嶺地區(qū)的防御作戰(zhàn)。在戰(zhàn)役過程中，志愿軍又陸續(xù)參戰(zhàn)的部隊有第15軍第45、第29師，第12軍第31師和第34師1個團，榴彈炮兵第2、第7師，火箭炮兵第209團一部，第60軍炮兵團一部，高射炮兵第601、第610團各一部，計山炮、野炮、榴彈炮114門和火箭炮24門、高射炮47門，另兩個工兵營，總兵力4萬余人。整個作戰(zhàn)由第15軍軍長秦基偉、政治委員谷景生指揮。志愿軍后方勤務司令部也調(diào)整部署，全力保障上甘嶺地區(qū)作戰(zhàn)。

此次戰(zhàn)役，交戰(zhàn)雙方先后動用兵力達10萬余人，反復爭奪43天，作戰(zhàn)規(guī)模由戰(zhàn)斗發(fā)展成為戰(zhàn)役，其激烈程度是世界戰(zhàn)爭史上罕見的?！奥?lián)合國軍”炮兵和航空兵對總面積不足4平方千米的上甘嶺地區(qū)，共發(fā)射炮彈190余萬發(fā)，投擲炸彈5000余枚，將高地上的土石炸松1～2米。志愿軍防守部隊貫徹“堅守防御、寸土必爭”的作戰(zhàn)方針，依托坑道工事，堅決抗擊“聯(lián)合國軍”的進攻。整個戰(zhàn)役經(jīng)歷3個階段。

第一階段，爭奪表面陣地

“聯(lián)合國軍”經(jīng)過兩天的炮火準備后，于10月14日5時開始進攻。“聯(lián)合國軍” 原以為只需投入2個營的兵力，用5天時間即可占領597.9高地和537.7高地北山。但進攻發(fā)起后，遭到志愿軍頑強抗擊，第一天即投入了美軍第7師和南朝鮮軍第2師各一部共7個營的兵力，并動用了300余門大口徑火炮、30余輛坦克、40余架次飛機進行支援。

美軍和南朝鮮軍采取多路多波的方式，連續(xù)發(fā)動猛攻。志愿軍第45師防御分隊頑強抗擊，先后擊退1個排至1個營兵力的10余次沖擊。戰(zhàn)至17時，表面陣地大部丟失，防御分隊轉(zhuǎn)入坑道堅持戰(zhàn)斗。當天夜間，第45師組織4個連進行反擊，全部恢復表面陣地。戰(zhàn)斗中，第135團排長孫占元雙腿被炸斷，仍堅持指揮戰(zhàn)斗，最后拉響手榴彈與敵人同歸于盡。從15日起，“聯(lián)合國軍”又先后投入2個團另4個營的兵力在密集炮火和航空兵火力支援下輪番進攻。

第45師調(diào)整部署，不斷增加防守兵力，依托坑道工事，白天阻擊，入夜反擊，與美軍和南朝鮮軍激烈爭奪表面陣地。在19日反擊597.9高地的戰(zhàn)斗中，第135團班長黃繼光以身軀堵住敵軍機槍工事射孔，為部隊開辟沖鋒道路，光榮犧牲。至20日，在大部表面陣地被敵占領后，志愿軍防御分隊全部轉(zhuǎn)入坑道堅守作戰(zhàn)。在第一階段作戰(zhàn)中，美軍與南朝鮮軍先后投入了17個營（美軍9個營、南朝鮮軍8個營）兵力，志愿軍第45師先后投入21個步兵連的兵力。志愿軍共斃傷敵7000余人。

第二階段，堅持坑道斗爭

“聯(lián)合國軍”在第一階段進攻作戰(zhàn)中遭受損失后，調(diào)整部署，將遭受重創(chuàng)的美軍第7師撤出戰(zhàn)斗，進攻任務全部交給南朝鮮軍第2師，并將南朝鮮軍第9師調(diào)至金化以南地區(qū)作為戰(zhàn)役預備隊。志愿軍第3兵團和第15軍，根據(jù)志愿軍代司令員兼代政治委員鄧華關于抓住敵成營成團沖擊這一有利時機予以大量殺傷的指示，為準備進行決定性反擊，對上甘嶺地區(qū)的部署進行了調(diào)整。第15軍令第45師全力投入597.9高地和537.7高地北山作戰(zhàn)，并重點進行堅守坑道作戰(zhàn)；以第29師接替第45師其他地段的防務。

同時，以第44師、第29師部隊在相鄰地區(qū)加強對當面敵人陣地的反擊作戰(zhàn)，牽制敵人力量，配合第45師作戰(zhàn)。第3兵團將第12軍第31師調(diào)往五圣山地區(qū)，作為戰(zhàn)役預備隊；給第15軍增加2個炮兵營又7個炮兵連。志愿軍總部也給第15軍增加1個高射炮兵團和1個工兵營。第3兵團和第15軍還給第45師補充了1200名新兵。21～29日，占領表面陣地的“聯(lián)合國軍”和南朝鮮軍部隊采取轟炸、爆破、放毒、熏燒、堵塞、封鎖等手段，力圖消滅志愿軍堅守坑道的分隊。

志愿軍堅守分隊充分發(fā)揮黨支部的戰(zhàn)斗堡壘作用和政治思想工作的威力，團結一致，克服缺糧、缺彈、缺水和空氣污濁等令人難以想象的困難，頑強堅守坑道，并組織班或戰(zhàn)斗小組向表面陣地出擊158次，斃傷敵2000余人，奪回7處陣地。志愿軍縱深部隊以19個炮兵連組成炮兵群，支援堅守坑道分隊作戰(zhàn)，保護兩個高地的主要坑道口，并多次組織部隊在堅守坑道分隊配合下實施反擊，減輕堅守坑道分隊壓力，還利用反擊時機，部分輪換堅守坑道的分隊，補充物資。在坑道內(nèi)外部隊的有力配合下，志愿軍有效地堅持了坑道斗爭，為準備決定性反擊贏得了時間，創(chuàng)造了有利條件。

第三階段，實施決定性反擊

10月30日夜，志愿軍第15軍以第45師5個連、第29師2個連與堅守坑道的3個連相配合，在百余門火炮支援下，對597.9高地進行反擊，奪回了表面陣地。11月1～5日，“聯(lián)合國軍”每日都以1～6個營的兵力對597.9高地實施攻擊。

志愿軍第12軍部隊于1日開始投入戰(zhàn)斗，以第31師第91團和第93團1個營與第45師防守部隊緊密配合，粉碎了“聯(lián)合國軍”的進攻，鞏固了597.9高地。在5日的戰(zhàn)斗中，第91團新戰(zhàn)士胡修道在全班戰(zhàn)友都傷亡的情況下，孤身奮戰(zhàn)，堅守陣地，斃傷敵280余人。11月5日，第3兵團根據(jù)志愿軍司令部“堅決戰(zhàn)斗下去”的指示，決定第12軍第31師所屬3個團全部投入作戰(zhàn)，第34師2個團為預備隊。為便于指揮，決定由第12軍組成五圣山戰(zhàn)斗指揮所，副軍長李德生負責統(tǒng)一指揮；由炮兵第7師組成炮兵指揮所。

該兩指揮所仍歸第15軍軍長秦基偉直接指揮。第15軍除炮兵、通信、后勤保障部隊外，撤出戰(zhàn)斗進行休整。11日16時25分，第31師第92團以2個連，在110余門火炮支援下，分兩路對537.7高地北山陣地發(fā)起反擊，激戰(zhàn)至17時奪回了該陣地。12～14日，第92團擊退南朝鮮軍2個營至1個團兵力的多次沖擊。14日夜，第93團主力加入戰(zhàn)斗。至17日，又擊退南朝鮮軍1個排至1個團兵力的沖擊70余次。18日，第34師第106團接替第93團加入537.7高地北山作戰(zhàn)。激戰(zhàn)至25日，擊退南朝鮮軍多次進攻，鞏固了537.7高地北山陣地?！奥?lián)合國軍”傷亡慘重，被迫停止進攻，上甘嶺戰(zhàn)役遂告結束。

此次戰(zhàn)役，志愿軍第15、第12軍擊退“聯(lián)合國軍”營以上兵力沖擊25次，營以下兵力沖擊650余次，并進行了數(shù)十次反擊，共斃傷俘敵2.5萬余人，擊落擊傷敵機270余架，擊毀擊傷其大口徑火炮60余門、坦克14輛，最終守住了陣地，粉碎了“聯(lián)合國軍”的“金化攻勢”。作戰(zhàn)中，志愿軍傷亡1.15萬余人。上甘嶺戰(zhàn)役，創(chuàng)造了現(xiàn)代戰(zhàn)爭史上堅守防御作戰(zhàn)的范例，表明以坑道為骨干、支撐點式的防御體系，對抗擊強大火力的突擊、增強防御的穩(wěn)定性具有巨大作用。