第5軍的4個師一口氣全部渡過鴨綠江去，在西岸只留下兩個後備團守衛炮兵和陣地。而渡江之後，人民軍只留下一個團守衛江邊的灘頭陣地，其余軍隊全部分散成以團為單位，橫向展開，全面進攻日韓軍隊的陣地。而先期進攻的4個團則收到了新的任務，讓他們立刻穿插越過日韓軍隊的陣地，插到日韓軍隊陣地的後方布置陣地，阻截日韓軍隊撤退的道路，形成對日韓軍隊的合圍。
雖然第5軍在反攻的初期打得有些保守，耽誤了幾個小時的時間。但在確定日韓軍隊真的沒有彈藥之後，選擇了最正確的戰術，因為沒有彈藥的日韓軍隊當然是不可能抵擋得住人民軍的進攻，盡管撤退不及，但在人民軍的進攻下，肯定會全線潰敗，而就算人民軍會追上截住一部份敗軍，但肯定會有大量敗軍逃月兌，而人民軍派一部份軍隊直接穿插到日韓軍隊陣地的後方，堵住日韓軍隊撤逃的道路，可以將勝利最大化。
果然人民軍的進攻十分順利，幾乎就是勢如破竹一樣，日韓軍隊根本無法抵抗，要麼投降，要麼撤逃，當然選擇投降的基本都是韓軍士兵，因為韓軍士兵大多都是被日軍強征來參軍的，本來就不想給日軍賣命，而且在這次戰斗中，韓軍基本就是給日軍當炮灰，既使是在日軍參戰以後，也是讓韓軍先打頭一陣，消耗人民軍的彈藥與士氣，韓軍在日軍的壓迫之下，不敢反抗，結果造成了韓軍的重大傷亡，開戰前韓軍總計編制了7個師，約10余萬人，陣亡人數達3萬余人，受傷也有2萬多，減員竟超過了半數。
而且日軍的5個精銳師團在撤退時，將韓軍的彈藥全部收走，並給韓軍下令死命令，守衛陣地，不許撤退，自然更是人人心灰意冷，無心再戰。不過韓軍雖然迫于日軍的余威，還真不敢從陣地撤退，但在人民軍攻上來時，卻無人抵抗，舉手投降，而且這時陣地里日軍也是心緒己亂，因此也管不住韓軍了，只能听之任之，在少數陣地上，日軍強逼韓軍沖出陣地去抵抗人民軍的進攻，結果韓軍終于忍無可忍，奮起反抗和日軍打起來。
不過日軍雖然也無心戀戰了，但卻沒有向人民軍投降，而是撤出陣地，向後逃跑。當然也有少數日軍因此慢了一步，被人民軍纏住，無法脫身，大多數日軍士兵在這時候都是作困獸猶斗，拿起上好刺刀的步槍和人民軍拼命，當然結果是被人民軍殲滅，只有少量日本士兵在走投無路的情況下，才選擇投降。
但從陣地逃走的日軍也沒有逃月兌，因此最多只逃出5、6公里，就遭到了人民軍的阻擊，有不少日軍還不死心，向人民軍的阻擊發動沖鋒，可惜在沒有火力支援的情況下，這種沖鋒其實和送死沒有什麼區別，結果在試了幾次，日軍的沖鋒都沒有能夠靠近人民軍的陣地，就幾乎死傷殆盡了。
見沖鋒不果，日軍再想另尋其他道路逃走時，後面的人民軍也追擊趕到，在這樣前有堵截，後有追擊，走投無路的情況下，大部份的日軍士兵還是選擇了投降，只有少數日兵堅持致死不降，結果當然是被人民軍消滅殆盡。
這場反攻戰其實只打了半天就結束了，不過清理戰場，搜捕殘余日韓軍隊的工作卻一直持續了3天時間，最終人民軍共計殲滅日韓軍隊12573人，而俘虜竟然多達近20余萬人，其中韓軍俘虜66136人，後勤人員51673人，日軍俘虜82378人，後勤人員23157人，不過在俘虜當中，有約5萬余是受傷人員，都是在日韓軍隊的戰地醫院被俘虜的；另外還繳獲了步槍121537支，火炮215門，不過繳獲的子彈總計還不到1萬發，炮彈更是只有15發，這也可以想像，日韓軍隊的彈藥確實己盡枯竭。
不過日韓軍隊雖然沒有彈藥，但其他物資到是很充足，因為日軍為了這次進攻，準備了幾個月的時間，除了彈藥之外，其他物資都相當充份，而撤退時根本來不及運走物資，現在日軍陣地里僅糧食就超過了1萬噸，其他的食鹽、藥物、酒類達數千噸，還有大量的布匹、木料等等，另外還有1000余豬羊，3000余匹驢馬。
而在這場戰爭中，人民軍僅僅陣亡了112人，有247人受傷，以如此低的傷亡代價，取得這樣巨大的戰果，這場第二次鴨綠江戰役，可以算是戰果輝煌，而且從戰略上說，人民軍不僅徹底粉碎了日軍反攻遼東的戰略圖謀，並重創了日軍僅存的最後一支軍事力量，從此以後，日軍己經沒有再向人民軍主動進攻的能力了。
當然能夠取得這樣輝煌的勝利，完全是由于海軍陸戰隊在鎮南浦登陸成功，不僅切斷了日軍的後勤供應，而且迫使日軍倉促從鴨綠江沿岸撤軍，才給第5軍創造了絕佳的戰機，否則就算是日軍因彈藥耗盡而退出戰斗，也是有序撤退，而不會是全面潰敗。
兒玉源太在德川剛一下了火車，就收到了鴨綠江陣地被人民軍攻破的消息，兒玉源太也只能長嘆一聲，下令在德川布置陣地，一方面防止突破鴨綠江的人民軍趁勝南下，一方面也要抵御佔領了平壤的人民軍揮師北進；同時又和漢城的日軍聯絡，了解漢城的布防情況，因為漢城不能再丟了，一但人民軍真的進攻漢城，兒玉源太郎就必須從德川出兵，進攻平壤，威脅人民軍的背後。並且又派人催促去陽德、元山一線的日軍，盡快進入陣位，同時又命人收容敗逃的軍隊。
3天之後，戰事是平靜了下來，人民軍進駐到雲山、熙川一線，距離德川約有80公里，然後不再前進，而平壤的人民軍也沒有動靜，既沒有去進攻漢城，也沒有攻擊川。陽德、元山一線的日軍也全部到位，不僅和德川形成呼應之勢，同時也和漢城取得了聯系，而漢城也布置好了防線，日軍嚴陣以待，韓國皇室成員被日軍押進軍營里，一但漢城有失就立刻挾持韓國皇室成員向南撤退，如果撤退不了，就立刻殺死韓國皇室成員，絕不能讓他們落到人民軍的手里。
而這幾天也陸續約有2萬余敗軍退到德川或陽德、元山一線，原定的後撤軍隊在咸興地區集結則被取消。經過川，陽德、元山一線的統計，現在日軍的人數共計約11萬7千人，除先行撤退的5個日軍精銳師團之外，再沒有大隊以上編制的軍隊。而在開戰之前，日韓軍隊共計有16個師，超過30萬軍隊，還有10余萬後勤人員，
兒玉源太的心里也稍稍安定下來，畢竟總算是暫時穩住了朝鮮半島的局面，不致于全面崩盤，不過人民軍現在按兵不動，日軍也不敢輕舉妄動。畢競除了5個日軍精銳師團之外，日軍再沒有其他軍隊了，而且就是這5個日軍精銳師團也只有最基本的彈藥配置，打完了就沒有了，因此兒玉源太郎也不敢再冒險了。不過兒玉源太也楚，穩定只是暫時，如果人民軍再發動進攻，日軍決計抵擋不住。
而就在2天以後，兒玉源太郎收到了日本國內的電報，日本政府己經決定接受美國總統羅斯福的調停建議，和華東政府進行談判，要求兒玉源太郎嚴守目前的防線，不得再有輕舉妄動。兒玉源太郎也松了一口氣，這麼看來朝鮮半島是穩住了，只是這次談判對日本來說恐怕是不容易啊。
其實現在人民軍也是強弩之末，盡管第5軍取得了輝煌的勝利，但第5軍畢竟只有7萬人左右，即使是加上海軍陸戰隊，也不過10余萬人，憑著這樣的兵力，人民軍確實是不足以在朝鮮半島上全面展開戰爭。而且第5軍在這一戰中，抓獲了20余萬俘虜，這個戰果雖然巨大，但也背上了一個巨大的包袱，畢竟20余萬俘虜，光是監押他們的位置就不小。
在一開始時，人民軍是將日韓俘虜一起混合押管，結果在3天時間內，日韓俘虜之間就發生了10余次毆斗事件，原來日兵雖然被俘了，但由于習慣使然，在韓兵面前還是一付高等人的姿態，對韓兵依舊是指手劃腳，吆五喝六，而韓兵本來就對日兵心懷不滿，現在大家都是俘虜了，憑什麼還要受日本人的氣，因此也不服不忿，對日兵的指使不理不睬，有的甚致還對日兵惡語相加，結果自然也是可想而知的，嘴炮解決不了問題，那就只有用拳頭說話，雙方的積怨終于在戰俘營中爆發，僅是在毆斗被打死的士兵就有107個，受傷的多達276人，而且基本人數相當，誰也沒有佔到便宜。
人民軍當然不會任由事態發展下去，一方面將雙方參與毆斗的人員當眾處以極刑，一連槍斃了65個人，才算震攝住了日韓俘虜；一方面也將日韓俘虜分開監押，以防再發生類似事件，但這樣一來，看管這些俘虜也需要牽制人民軍的大量精力。因此人民軍自然也沒有能力再發動新的進攻了。