突出部战斗的中期，一股新的敌人渡过洛东江，出现在第24师北面第1师的防区内。这股敌人大约有两个营，在靠近浦项的409高地上建立了阵地。与第1骑兵师相比，第24师更容易通过公路接近敌人的这个阵地，因此，8月13日晚，沃克将军将第24师的防区向北扩大，把突入之敌占领的这个地区划归了该师。
8月15日至16日的午夜刚过，第8集团军用电话命令第24师对其防区最北端靠近香洞里的409高地上的敌人采取攻势行动。这股敌人如今已增加到约一个团的兵力。据俘虏说，这是北朝鲜第10师第29团，这个师在此之前没有投入战斗。天亮之前，第23步兵团第1营赶到409高地附近，增援这里的第21步兵团。第23步兵团8月5日刚从美国到达，先在大邱附近集结待命，因为肯定不久会将其投入防御圈某处的战斗。409高地的敌人对美军构成巨大威胁，他们随时都可能对突出部已经受到巨大压力的美军发起攻击。
然而，值得庆幸的是，这股敌人并没有离开409高地实施出击，这个阵地是他们在突出部战斗的关键时刻建立起来的。敌人在美军防区内这种消极被动之举说明北朝鲜军队之间缺乏协同，要么就是他们在执行作战计划时缺乏灵活性。
六、陆战队进攻五峰里
尽管8月15日突出部地区的态势对美军不利，但是还应当看到“山的另一侧”的情况。事实上，北朝鲜第4师这时也处于十分狼狈的境地，食品供应短缺，弹药补给也很困难，第18团自14日后再也没有得到弹药。据战俘后来说，在向前线补给的士兵中，开小差的人达40％，有一半人没有配发武器，他们只是被当作劳动力去挖散兵洞、运送弹药和搜集食品。轻伤员几乎得不到什么治疗便被送回前线，大批重伤员由于未及时治疗而死去，除以前在中共军队战斗过的班排长外都没有士气。
丘奇和希尔在同陆战旅的两位指挥官克雷格和默里研究进攻计划时了解到，他们不想在舰基“海盗”式飞机加入战斗之前发起攻击，而“贝都恩海峡”号和“西西里”号航空母舰8月17日才能到达作战位置，因而进攻日期就定在了这一天。
丘奇将军负责指挥这次陆军和海军陆战队的联合进攻行动。按计划，第1暂编陆战旅在左路，正对五峰里山脊。最左端是第21步兵团第1营(欠)，负责保障陆战旅的左翼。第9步兵团仍在苜蓿山正面，它已经在那里战斗了一星期，该团与陆战旅的分界线为苜蓿山和五峰里之间的公路。第34步兵团在第9步兵团以北。进攻队形的最右侧是第19步兵团。计划要第9步兵团在夺取苜蓿山之后迅速向两翼发展进攻，向洛东江推进。第19步兵团也向洛东江进攻，夺取北朝鲜人重新占据的梧杏高地。进攻将于8月17日上午8时开始，54门105毫米榴弹炮和一个营的155毫米榴弹炮已就位，支援这次进攻行动。
10.消灭敌桥头堡，1950年8月17－19日
第5陆战团在此之前已从马山前线到达密阳，8月16日又接到次日上午进攻五峰里的命令。第2营奉命引导冲击，紧随其后的是第1营和第3营。第2营于午夜进入五峰里正面集结。
按丘奇将军的计划，第9步兵团同时进攻苜蓿山，以配合陆战队进攻五峰里山脊的行动。而默里中校则要求在第9步兵团攻击之前首先由他开始进攻。他认为，五峰里山脊线应是他进攻的出发阵地，而且他可以比较轻松地夺取这个阵地。丘奇则认为，五峰里和苜蓿山是敌人密切相联的两个阵地，应当同时对它们进行攻击，不过，他还是同意了默里的要求。在五峰里和3英里以外的洛东江之间，有两道连绵的山地群，默里和丘奇都估计敌人主要会在五峰里后面的第二道山脊采取行动。后来情报表明，张基德上校的敌第18团加上第16团的一个营当时在五峰里山脊组织防御，第16团其余兵力显然部署在苜蓿山。
哈罗德·S．罗伊斯中校带领第5陆战团第2营进入出发阵地，那是五峰里前沿一条狭窄谷地的东侧，距山脊顶端约1000码，在那里等待进攻号令。他们仔细研究了对面光秃秃的山脊。那里有102、109、117、143、147和153六个高地，由北向南高度逐渐上升，从谷底算起，高度在300至450英尺之间。深深的冲沟从山丘之间的鞍部向下延伸。山脊中间有一处山体崩塌的痕迹，露出一大片红土。
7时35分，10分钟的炮火准备开始了，火力集中在五峰里后面的地区，有意未对五峰里本身进行炮火准备。但18架“海盗”式飞机对五峰里山脊进行了突袭。这次袭击十分猛烈，五峰里几乎被硝烟吞没。
8时整，E连和D连以那片红土为界一左一右开始了进攻，四个排约120人成攻击队形越过山谷朝山坡上冲击。他们没有遇到山脊上敌人的任何抵抗，但遭到来自右(北)侧公路对面豆谷村敌人轻火器的猛烈袭击。左侧五峰村附近也射来了敌人的火力。当进攻分队到达五峰里山坡的时候，敌人迫击炮弹落到他们之中。
在那块山体崩塌痕迹的右侧，有一条雨裂沟向上延伸，只是从这里，陆战队的一部爬到山脊顶端。雨裂沟上端很浅，一个人躺着才能勉强藏起来。迈克尔·J．欣克少尉就是利用这条雨裂沟作掩护，带着剩下的20个人冲上山顶。当他们滚进北朝鲜人空着的散兵洞时，敌人从右侧反斜面不远处第二排散兵洞里用机枪对他们进行扫射，还跳起来向他们掷手榴弹。在这次行动中，有5名陆战队员伤亡。欣克命令其余人员撤离山脊，于是，全体立即行动，并用雨披抬走了伤员。
这时，“海盗”式飞机飞回这个地区，对五峰里山脊一线及其反斜面进行再次轰炸，但由于油料不足，未能投掷凝固汽油弹。空袭一结束，陆战队就开始从半山腰又向上冲去，坦克也驶入了山脊东侧的低地，向豆谷村和山脊上开火，为第二次冲击实施直接火力支援。起初，敌人只有零星的火力，但空袭结束几分钟后，北朝鲜人便进入山顶前沿散兵坑，用各种自动火器和手榴弹阻击向上爬的陆战队员。这次，又只是欣克的排到达了山脊顶端，他出发时带了15个人，最后到达山顶的只有9人。这么几个人实在无法在山顶坚持，只好退到山坡上。欣克爬上山顶，寻找受伤的陆战队员，这次，他连中两枪，一枪打碎下巴，另一枪打进右臂，他滚到了山下。敌人的火力使陆战队遭到严重伤亡，山坡上的其它部队被迫卧倒在地上，无法前进。
来自左(北)侧豆谷村和苜蓿山的敌人火力是五峰里陆战队进攻受挫的重要原因。下午3时，第2营在半山坡建立了阵地。在7小时里，全营亡23人，伤119人，占参加这次进攻的240人的60％。
由于第2营损失严重，克雷格将军决定，如果继续组织进攻，他将用第1营接替第2营打头阵。12时45分，默里中校向牛顿中校转达了这个命令，要他率第1营进入阵地对五峰里再次发动进攻。下午4时，第1营和第2营在山坡上进行了交接。
七、第24师攻占苜蓿山
经过一个上午的战斗，情况已经很明显，陆战队无法消灭反斜面散兵坑里的敌人，而且，敌人从豆谷村和苜蓿山射来的猛烈火力对于五峰里山坡上处于暴露状态的冲击部队构成了巨大威胁。再攻击计划作了一处重大调整。默里中校这时意识到，有必要在陆战队进攻五峰里的同时让右翼的第9步兵团也对苜蓿山之敌发动攻势。他把这个新的想法告诉了丘奇将军，后者表示，第9步兵团将在炮火准备结束后发起进攻。下午3时刚过，默里便向丘奇和希尔报告，第5陆战团第1营已经做好准备，4时发起攻击。
将近4时，第24师按计划开始对苜蓿山实施火力准备，炮火从山头打到山脚，其中部分是空军的同时弹着射击。弹片四射，山顶和反斜面上血肉横飞。4时整，第9步兵团和陆战队联合发起冲击。苜蓿山方向炮火准备非常有效，幸免杀伤的敌人纷纷逃下山去。所以，第9步兵团第2营没有遇到任何抵抗就占领了苜蓿山。接着，他们组织火力，支援五峰里方向陆战队的攻击行动。
在五峰里，北朝鲜军队拼命抵抗，再次阻止了陆战队的正面进攻。但这次由于排除了豆谷村和苜蓿山方向的火力威胁，靠近第9步兵团的B连右翼排得以绕过五峰山北峰从右侧爬到山顶。大约在下午5时，陆战队夺取了102高地。接着，他们依靠102高地的火力支援，从102高地出发，采取侧翼攻击的方法，夺取了南侧的109和117两个高地。然而，再往南的143高地的敌人很快进行了反击，迫使117高地上A连的一个排退到高地的东坡上。
傍晚时分，北朝鲜的坦克出现了，这是它们在整个洛东江突出部地区的战斗中首次被使用。正在102高地上构筑工事的美军看到3辆T－34坦克自西而来，隐隐约约还有1辆坦克跟在后面。4辆坦克径直沿公路朝五峰里和苜蓿山之间的道路驶来。B连立刻通过电台向设在山谷里的营指挥所报告了这个情况。
3辆美M－26式“潘兴”坦克向前机动，进入了第1营指挥所前面公路边的阵地中。75毫米无后坐力炮已经瞄向山口处的公路。2具3.5英寸反坦克火箭筒在公路北侧进入阵地。3架P－51飞机发现了敌人的坦克，几次进行俯冲扫射，但看不出什么效果。102高地上的陆战队员眼睁睁地注视着4辆坦克缓缓驶入山口。
下面尘土飞扬，T－34坦克就要拐弯了。过了一会儿，先头坦克出现了，一枚火箭筒首先在100码距离上开火，击中了坦克履带。坦克一边射击，一边继续向前开来。第二发火箭弹又击中了这辆坦克，与此同时，一枚75毫米无后坐力炮弹也击中了车体，在车身上打了一个洞，坦克停止前进，但坦克炮和并列机枪仍在射击。这时，最前面的一辆“潘兴”坦克又用火炮击中了这辆坦克，坦克起火了。一名坦克手弃车逃跑，被冲锋枪击毙。敌人的第二辆坦克被火箭筒摧毁，第三辆刚一露头就被两辆“潘兴”坦克的炮火摧毁。第四辆坦克还没到达山口就被空中火力摧毁，随后的步兵也被打散。这次行动是“潘兴”坦克和T－34坦克的第一次交锋。
天黑以后，陆战队在他们占领地区构筑了环形防御工事。B连的防线从102高地经过109高地延伸到109高地与117高地间的鞍部，A连的防线从这里开始，经117高地的东坡一直到山脚。陆战队在这一天的战斗中共伤亡205人，其中死23人，伤势严重未能救治而死亡2人，伤180人。
在五峰里方向的激烈战斗进行的同时，第24师右翼的第34步兵团和第19步兵团经过一再推迟之后也在下午发起进攻。此前，飞机和火炮已猛烈袭击了梧杏高地。进攻部队向前推进，但有的部队伤亡很大，第34步兵团L连最为严重，他们遭到后部敌人的袭击。天黑之前，第19步兵团夺取了突出部北端可以瞰制洛东江的梧杏高地。当天夜里，第24师截获了敌人的一份无线电报，电报说，突出部地区的北朝鲜部队弹药短缺，请求撤到洛东江对岸去。
八、攻克五峰里
8月17日晚，美炮兵对通往五峰里和苜蓿山的道路和敌人可能集结的地区都进行了炮击，一些火炮对渡场也实施了火力袭击，以防止敌人增援部队渡江。五峰里的陆战队判断敌人肯定会在夜间实施反冲击，于是在阵地前设置了绊索照明弹。四分之一的人担任警戒，其他人休息。当晚，左翼A连的迫击炮阵地遭到4枚敌人磷燃烧弹的袭击，18人伤亡，迫击炮被烧毁。
8月18日凌晨2时30分，一颗绿色照明弹升上天空，显然，敌人开始反击了。117高地的敌人深入到A连阵地里，并将一个排割开。然后，敌人的进攻队形继续向B连阵地深入。通过81毫米迫击炮照明弹的光亮可以看出北朝鲜人进攻的套路。他们一个班从地面跃起，投掷手榴弹，向前方和侧翼打一阵枪，一边向前跃进一段距离，然后又卧倒。后面跟进的部队也都这样做。敌人的进攻迫使A连撤出阵地，退到109高地南侧的鞍部。B连经过45分钟的激战，守住了自己的环形防御阵地，拂晓之前。敌人停止了进攻。
北朝鲜人在这天夜间战斗中总的伤亡情况尚不清楚，但后来在A连和B连防御阵地的周围发现了183具敌人的尸体。
陆战队受到严重损失。B连前一天晚上有190名士兵和5名军官，第二天早晨有效战斗力只剩110人，A连从前一天晚上的185人减少到第二天早晨的90人。
天亮后，第1营进行了重新编组，A连奉命向南对退守117高地的进攻之敌实施攻击。他们顺利冲过鞍部，但被敌人的机枪火力压在山坡上无法前进，连长只好要求空军支援。经过对目标的仔细研究，“海盗”飞机投下了一枚500磅的炸弹，正好击中敌人的工事。弹片、碎石块、尘土一过，3排迅速跃起冲上了坡顶。在敌人的掩体中，他们发现被炸毁的机枪和被炸死的射手。A连只用了5分钟就攻占了117高地。
进攻继续向143高地发展。在这个过程中，空军和炮兵发挥了很大的作用。147和153两个高地的战斗也是同样过程。傍晚，五峰里只剩一小股敌人还在继续抵抗，这股敌人第二天早晨也被消灭了。美军从右翼突破，逐步向南推进，终于夺取了这道山脊。
九、摧毁敌桥头堡
第1营8月18日向五峰里南端进攻的同时，陆战队第3营从山脊北端向西对另一山脊上的206高地实施了进攻，第9步兵团从苜蓿山给予火力支援。陆战队第3营几乎没有遇到敌人的任何抵抗，一小时之内就到达了预定目标。
这次进攻如此顺利的原因是显而易见的。就在第3营进攻206高地的同时，空中观察哨、炮兵前方观察所和一线步兵部队都报告说，敌人正企图向西朝洛东江方向撤退。这时正值中午。前方观察员迅速调整了空中炸点和火炮瞬发引信，对准这些部队。目标为渡场的部分火炮使用了延期引信，以便更有效地杀伤游泳过江的敌军。战斗机在通往江边的道路上空盘旋，袭击了开阔地带上的大批敌人。
206高地被攻占后，默里中校命令第3营继续向311高地进攻，这是到洛东江边的最后一道山脊。在这同时，第24师右翼的第34步兵团和第19步兵团也在向南和西南方向推进。前进中，他们只遇到一般的抵抗，到下午，连这种抵抗也越来越弱。梧杏高地上第19步兵团的部队发现，敌人分成10到15人的小组正在向洛东江西岸撤退，每次总共大约有75至100人。整个下午，飞机不断向渡江敌人扫射。天黑之前，陆战队第3营占领了311高地的大部，第34步兵团夺取了240高地，第19步兵团攻占了233高地——这些都是洛东江边的制高点。
到8月18日晚，情况已经十分明显：敌第4师已经彻底被打败，残部正退回洛东江西岸。19日早晨，陆战队和第34步兵团在洛东江边会合。据当时抓住的俘虏说，北朝鲜部队的幸存者大部分已经在夜里撤过了洛东江。到下午，沿江巡逻的部队未发现任何敌人。洛东江突出部的战斗遂告结束。
在洛东江突出部的首次战斗中，北朝鲜第4师几乎损失了所有的重装备和武器。陆战队军械科搜集了大部分被损坏和丢弃的重武器，修复了34门火炮，其中18门又部署在龙山至洛东江的公路沿线，准备为抵抗敌人的进攻提供火力支援。敌人最大的火炮口径为122毫米。在这次战斗中，北朝鲜军队伤亡也十分惨重，第24师埋葬了1200多具敌人的尸体。战斗结束时抓获的俘虏说，北朝鲜第4师撤到洛东江西岸后，3个步兵团每个团的人数大约只剩300至400人。俘虏们还说，部队中的伤员有一半左右因为得不到治疗而死去。8月19日，洛东江突出部战斗结束时，第4师的全部兵力只有大约3500人。
五蜂里战斗中，敌人大量的武器被毁坏和丢弃，据统计，有苏制和美制重机枪18挺，轻机枪25挺，苏制和美制冲锋枪63支，反坦克炮8门，3.5英寸火箭筒1具，以及大量弹药和手榴弹。在缴获敌人的装备中有1台完好的美陆军SCR－300电台，电台频率调整在第5陆战团第1营使用的频率上。显然，8月17日至18日的夜间敌人监听了A连和B连通话的内容，很可能知道他们的确切位置和部署。
实际上，北朝鲜第4师在洛东江突出部战斗中的失利是迄今为止北朝鲜军队所遭受的最惨重的失败。第4师从此一蹶不振，直到中国军队参战以后，才重新组建了这个师。具有讽刺意味的是，8月19日，就在第4师遭到最后失败的时候，它收到北朝鲜最高司令部的命令，因为在战斗中出色地完成了任务，它被授予“近卫师”的称号。
8月19日下午，突出部战斗结束了。第8集团军命令第1暂编陆战旅脱离第24师的指挥，转为第8集团军预备队，在南部马山以东的昌元附近地区集结，直到9月1日。
