9月17日，仁川登陆部队正顺利推进，没有遭到一直所担忧的人民军强大反击，也没有中国军队参战的迹象，加上天气逐渐好转，空中支援终于可以实施。在这一系列的好消息鼓舞下，第8集团军才真正开始了攻击。然而在人民军的顽强抵抗下，全天毫无进展。
9月18日，第8集团军进攻正面逐渐开始出现进展，美军第2步兵师第38团首先渡过洛东江，是最大的战果。
仁川登陆三天以来，人民军洛东江前线总指挥金策大将一面将第105装甲师主力和刚从汉城地区起程南下的第9师87团调回汉城，一面对前线部队严密封锁联合国军在仁川登陆的消息，采取种种措施，力争保持住原有战线。但是就在这一天，仁川地区的联合国军占领了金浦机场，并威胁到永登浦。至此，人民军最高司令部终于明白要想阻止住仁川登陆部队并保持住洛东江战线已不可能，因此决心立即调整部署，命令位于战线东南端的第1军迅速回撤，第2军则必须确保现有战线，尤其是确保后撤咽喉枢纽的倭馆地区。待第1军北撤后第2军再后撤，企图在小白山脉一线建立新的战线。
9月19日，美第24步兵师主力强渡洛东江，美第1骑兵师第5团则攻占了关键的咽喉要地倭馆。洛东江前线人民军主力的命运开始变得险恶起来。
9月20日，人民军在多富洞地区防御崩溃，人民军第2军各部都开始出现了崩溃的明显迹象，而其右翼的第1师和第13师已经开始崩溃！
9月21日，联合国军仁川登陆的消息终于在洛东江前线扩散开来，纸终于还是包不住火的，几天来人民军一直努力封锁的噩耗终于无法控制地如同长了翅膀一样散布开来，一向以纪律严明、战斗意志旺盛、作风顽强的人民军在得知真相之后，竟然在刹那间便以令人震惊的速度土崩瓦解！洛东江前线人民军主力的全线崩溃已无法挽回，人民军陷入了前所未有的困难和危险之中。
第8集团军终于完成了在战线正面的全线突破，尽管在局部地区人民军还在进行殊死抵抗，但是人民军全面败退已成定局，第8集团军下达了追击令。
9月23日，人民军最高司令金日成饮泣下令全军向三八线以北总退却，第1军且战且走，逐步撤向锦江以北，建立新的防线；第2军退守小白山，利用山区的有利地形，收拢部队，争取对猖狂北进之敌予以打击。
9月25日，人民军再次调整部署，第1军加速向西北撤退，与汉城地区部队会合，在汉城、忠州、荣州一线建立防线；第2军就地展开防御，坚决阻击南线之敌北进。但是南线联合国军进展很快，9月26日，南线美第1骑兵师先头部队与登陆部队的美第7师先头部队在乌山会师，彻底封闭了人民军主力后撤的通道。同时人民军完整防线已被联合国军撕裂，各部与联合国军犬牙交错，大多已与人民军最高指挥部失去联系，其中第1军各部已被切断退路，隔绝在三八线以南，第2军各部则在当面之敌紧迫下，无法到达指定地点，更无法形成完整的战线，而且都已遭到惨重的损失：
第1军军部：9月27日退到乌致院地区时发现已被美军1骑兵师第5团切断退路，军长金雄只得下令解散军部，自己仅带着几名贴身警卫和参谋翻越太白山，历经艰险才回到北朝鲜。
第2军军部：在军长金武亭率领下从安东经原州回到金化，基本未遭损失。
第1师：创建于1947年3月，军官多为苏联回国，有一个中国团，其他团里也有相当数量的中国回国士兵，总兵力1.1万人，师长是从苏联回国的崔光少将。10月初，大体还算完整的第1师撤回到原州、横城地区。
第2师：创建于1947年3月，军官和士兵中很多是从中国回国，总兵力1.1万人，在陕州地区溃败，跟随师长崔贤少将（中国回国）回到三八线以北的还不到200人。
第3师：创建于1948年2月，军官多为苏联回国，总兵力1.1万人，师长李英镝少将（中国回国）。在倭馆地区遭到毁灭性打击，仅余1800人于10月3日撤回到铁原、金化。