4月24日，第120师成功占领马坪里，并推进至预定位置。
经过两天的激烈战斗，第40军深入敌方纵深50多公里，成功完成战役割裂任务，歼灭了韩军第6师和美军第24师的部分部队。与此同时，第39军的第115师和第116师在华川附近展开攻势，配合第40军第120师的一部兵力，将美军第1陆战师隔离在北汉江以东，并迫使其后撤。
第20军、第27军和第26军在正面敌军展开进攻的同时，第40军和第39军也在实施战役分割。
按照战前部署，第20军和第27军作为兵团的一梯队，主要向机山里和抱川方向发起进攻，第一阶段歼灭英军第27旅，第二阶段分割并消灭美军第24师；第26军作为二梯队，首要任务是进行牵制，确保第27军右翼的安全，随后配合第20军和第27军围歼美军第24师或第25师的一部分部队。
由于英军第27旅在战役发起前已撤出前线，由第28旅接替并转为预备队，因此该方向的攻击重点转移到了韩伪6师和美军第24师。
第20军和第27军的部队在第一夜均成功完成了突破任务，到23日夜晚，两支部队分别推进了15到20公里。
美军战史对这一方向美韩军队的溃败情况作出了如下描述：
晚8时，中国第20军60师部队对韩伪6师防线发起猛烈攻击。在缺乏炮兵支援、仅有少量其他火力配合的情况下，前锋第179团突袭了韩军伪6师2团的一个营。敌军通过防线中央的一个缺口突破，一部分部队绕到第19团和第2团的背后，另一部分则继续向第7团发动进攻。
在短短几分钟内，韩军的两个团便陷入了激烈的混战。随后，第七团紧随溃退中的第二团步伐，也加入了慌乱逃亡的队伍。武器装备和车辆被抛弃，散落在无人驻守的阵地上以及撤退的道路上。
随着韩军四处溃逃，原本为他们提供火力支援的炮兵部队暴露在敌军眼前。韩军第27炮兵营的士兵抛弃了武器仓皇逃窜，而美军炮兵虽带着全部装备试图撤退，却在狭窄的通道上遭遇敌军袭击。大批涌动的人员和车辆最终堵塞了道路。
当美军第2化学迫击炮营C连、第2火箭炮兵连与第92装甲炮兵营汇合时，所有主战装备已悉数遗失，而第987装甲炮兵营也仅带回了半数的武器装备。
经过整整一个夜晚的撤退，韩伪6师的师长及其参谋机构在距离原阵地以南10英里的地点集结了约2500名官兵，建立了一定的秩序。这一过程中，美军第24师的右翼和第1陆战师的左翼完全暴露在敌人面前。
由于面对的敌军迅速溃退，第9兵团各部队的突破并未遭遇太多阻碍，但这对实现歼灭敌军的目标十分不利。宋时轮和陶勇根据战场态势的变化，连续下达指示，要求各部队不要让正在撤退的敌人逃脱。
然而，由于战前第9兵团各部的部署仅限于突破并分割眼前之敌，并未预料到敌人会如此迅速撤退，也没有针对这种情况的预案，导致部队普遍反应不及时。
在接到兵团的多次指令后，各军进行了重新部署，要求部队遇敌时，不论其部别和番号，只要有机会就迅速包围并歼灭敌人。尽管如此，因敌军撤退速度极快，仍无法成建制地将其整团或整营包围并歼灭。
第20军在战后总结中，对此次美军的撤退特点进行了分析，并归纳出六条：
首先采取进攻姿态，互为策应，以猛烈炮火进行拦截，各部迅速收缩，无论编制如何，皆向主力集结。
第二，派遣小股部队担任后卫任务，依托公路沿线各据点逐步接应，撤退队形则安排坦克为前导和后卫，并派遣飞机进行掩护，部队沿着公路多路纵队推进。
三是在撤退时若遭遇堵截，便动用飞机和炮火进行猛烈轰炸，并以坦克为主力沿公路争夺制高点，若未能成功，则由步兵另寻小路突围；若遭遇腰部或尾部袭击，则趁混乱中迅速逃窜。
四是寻找我方的薄弱环节，借助强大的炮火、飞机和坦克掩护，强行突围，或者派遣少量部队猛攻我方主阵地，吸引我方主力注意，而其主力则趁机突围逃跑。
第五，当我在打开缺口后向纵深穿插时，敌方则以两翼主力向纵深集中，力图利用地形或要点重建新的防线，以阻止我方进一步推进。
在撤退道路的两侧及重要地段埋设地雷（包括多种杀伤人员的地雷），同时利用飞机或炮火摧毁桥梁，以拖延我方追击。
韩军的撤退行动与美军有所区别，表现为“依仗外援，气势汹汹而来，但在被我方突破后，便迅速溃散隐蔽，或分散成小股潜逃至指定位置重新集结；遇到我方大部队时则分散隐蔽，若遇到我方小部队则进行袭击杀伤”。显而易见，志愿军当时尚未掌握有效的战术，能够在敌军以这种方式撤退时将其成建制地全歼。
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