伪2师，加强美第9军的防御。
《韩国战争史》称：李奇微从敌人部署情况预测，敌人可能以中共军为主力，从中西部战线发起进攻，以中共军队3个军和北韩1个军团为助攻方向，向汉城方向进攻。
他估计错了。彭德怀大智大勇，确定志愿军第二阶段的主攻方向不是中线，而是东线。
彭德怀为什么将战场从西线转移到东线呢？在第一阶段的攻势中，中朝军队西线右翼集团向南前进了50多公里，直抵三八线以南的汉城地区，将整个战线形成了由西南逐渐向东北延伸的一条斜线态势，使防守在东线的李承晚军队暴露。彭德怀判断，美军主力决心死守汉城，志愿军难以取胜，而东线韩国的军队的战斗力较弱，比较好打。他临机应变，决定立即向东转移兵力，以李承晚军队为主要打击对象。首先集中力量以歼灭县里地区伪3、7、5、9师为主要目的，然后视情况继续歼伪首都师、伪11师。
5月16日18时，志愿军的大炮怒吼了。密集的炮弹准确地落在敌人阵地上，在炮火掩护下，志愿军第3、9兵团6个军及朝鲜人民军3个军团于当晚全线突破了东线县里地区敌人阵地。
东线战役开始后，彭德怀昼夜守在指挥所。他有一个习惯，战役发起后，就让参谋不断地在地图上插小红旗，标明哪个部队突破了，是什么时候突破的，各部队进行到什么位置。
5月18日晨，被紧紧包围在县里地区的伪3、9师开始突围，志愿军20军与朝鲜人民军第七军团乘机发动进攻，战至19日，敌人大部被歼，残敌丢弃了重装备，溃退进深山丛林中。
与时同时，在中线的志愿车第3兵团也发起攻击，歼灭美军4个营和法军营大部及李承晚军队一部。牵制了美军第7师，使其无法东援。
中朝军队在东线发进攻后，部署在西线的第19兵团3个军和朝鲜人民军第1军团于5月16日夜以一部兵力在汉城方向和汉江上游实施佯攻，对敌军阵地积极攻击，形成迂回汉城和渡江南进的姿势。彭德怀声东击西的妙棋果然见效。当一部分兵力在汉城以西渡江时，李奇微连声惊呼：汉城正面临着第二次危机。
直至5月20日，美军统帅部才发觉，志愿军主力已东移。急令西线美军3个师及3个旅于当天向西线志愿军19兵团阵地猛烈攻击。19兵团逐步转入防御，同日，美军第10军主力沿战线东移，美3师也自汉城东南方向迅速东援。美军是摩托化部队，移动的速度很快，西线至东线150多公里的距离。不到一天就全部到达，堵塞了中朝军队的战役缺口。敌人又形成了东西相接的完整的防线。
5月21日，彭德怀致电毛泽东说：“以前各役携带5天粮食可以打7天仗，因就地可筹借部分补充之。现带7天粮食，只能打5天仗，因在战斗中消耗，就地不能筹补。现洪川之敌顽抗不退，使我东线作战部队无法运输接济，而美第3师东调后堵塞了洪川、江陵间缺口。我军第五次战役西线出击伤亡3万，东线出击伤亡万余。一月之内进行了东、西两次作战，部队有些疲劳，需休整总结经验。现第一线运输极端困难，且雨季已近，江河湖沼尽在我军之后，一旦山洪暴发，交通全断，顾虑甚大。此役未消灭美军的师、团建制，敌还有北犯可能。根据上述，我军继续前进，不易消灭敌人，徒增困难，不如后撤，使主力休整，以逸待劳，寻机歼敌。”翌日，毛泽东复电：根据目前情况，收兵休整，准备再战，这个处置是正确的。
5月22日，中朝军队停止攻击，结束了第二阶段战役。
6月10日）敌人停止了进攻，第五次战役到此结束。
这次战役结束后的第3天，美国陆军副参谋长魏德迈在美国参议院作证时承认：朝鲜战争是个无底洞，看不到联合国军有胜利的希望；美国参谋长联席会议主席布雷德利惊呼：把战争扩大到共产党中国，会把我们卷入一个在错误的地方“、错误的时间和错误的敌人进行一场错误的战争；美国在连连失败之后，被迫接受了停战谈判。《美国新闻与世界报道》评论说：一个美国司令官，在美国政府命令下，插起了白旗前去和敌人举行谈判，在美国立国175年的历史中，还是第一次。
（3）彭德怀急电救援180师。
6月25日，空寺洞，树林里搭了一个很大、很宽、很长的掩蔽棚。棚子是用粗木搭的，上面覆盖着土，搭上了树叶，从空中看不见，可以防止空袭。
彭德怀在棚子里召开了一个军长、政委参加的会议。会上，彭德怀总结了第五次战役的