（一）籌劃第五次戰役（釜山戰役）
8月下旬，朝鮮人民軍結束第四次戰役後，又確定了新的作戰方針：一麵牽製從玄風至倭館的洛東江東岸的敵人，同時用兩個基本攻擊部隊從西北和北方發動攻擊，在大邱、永川地區圍殲敵軍部隊。金日成為此竭盡全力集結了約9.8萬人的部隊，其中三分之一是新兵，而新兵中大部分是在南朝鮮境內征召的。接著，朝鮮人民軍前線司令部下達了進行第五次戰役的作戰命令，對戰役力量又進行了重新編組，其決心：以一部兵力牽製洛東江東岸從玄風到倭館地區的敵軍，集中主力，從西線和北線兩個方向發起進攻，進行最後的決戰，力爭在大邱、永川地區圍殲美軍和韓軍主力，解放釜山，奪取戰爭的最後勝利。
具體作戰部署：
第1軍團。第1攻擊集團（第6師、第7師、第105裝甲師的一部和第104治安旅）突破美第25師防線，按順序占領馬山和鎮海，爾後準備占領釜山。第2攻擊集團（第2、第4、第9、第10師和第16裝甲旅）突破美2師防線，經昌寧和靈山推進到密陽，切斷大邱－釜山公路。
第2軍團。第3攻擊集團（第1、第3、第13和第105裝甲師主力）突破美第1騎兵師和韓國第1師防線，占領大邱。第4攻擊集團（第8、第15師和第17裝甲旅）突破韓國第6師和第8師防線，占領河陽和永川，爾後向大邱或慶州突進。第5攻擊集團（第5、第12師）突破韓國首都師和第3師防線，占領浦項洞和延日機場，同時準備由慶州走廊向釜山突進。
進攻開始時間是：第1軍團為8月31日晚11時30分。第2軍團為9月2日晚6時。朝鮮人民軍第五次戰役的總攻在西麵和北麵兩個方向時間竟然相差兩天（43小時），兩個方麵作戰也沒有協同和配合，這在軍事上可以說是大忌，難以產生預期的進攻效果，也便於聯合國軍各個擊破。
（二）爭奪第5陸戰團
8月29日，英第27旅在釜山登陸。該旅由兩個營編成，即：駐香港的米德雷克團第1營（1775年創建）和阿吉伊爾·安多紹宰德郎海蘭戴團第1營（1776年創建）組成。8月30日，美獨立第5團登陸。為配合美軍的仁川登陸，麥克阿瑟賦予第8集團軍的任務是：“9月16日轉入反攻，將敵人牽製在洛東江畔，阻礙其向仁川轉移，並擊破當麵之敵迅速與第10軍進行協同……”。美反擊力量的編成：第24師（以第19團為基幹）在慶山方向；美第27團在馬山方向；暫編第1陸戰旅（以第5陸戰團為基幹）在昌原方向；英第27旅（以2個營為基幹）在馬山方向。
在朝鮮戰場地麵戰鬥十分激烈的情況下，美軍為仁川登陸的兵力調用各持已見，陸軍、海軍雙方的爭奪日趨白熱化。9月2日，上午9時30分，沃克將軍親自給遠東副參謀長希克少將打電話，說明了不得不使用陸戰旅的情況，請求其批準。這時沃克將軍考慮到會影響到仁川登陸作戰，似乎認為“麥將軍不會輕易批準”。可是，希克少將答複卻很痛快：自詡東京了解戰況，隨時可以使用陸戰旅。12時50分，沃克收到第25師基恩師長的報告，“已使用第27團第3營實施了進攻，已救出師的炮兵。”基恩將軍又是先斬後奏，終於逐步地使用了集團軍預備隊第27團的全部兵力，幸虧麥將軍同意了使用陸戰旅，否則第8集團軍在戰鬥指揮上會產生嚴重問題。沃克將軍收到這個報告後也隻好默認了。
當晚，由於第5陸戰團已投入靈山戰線，所以仁川登陸作戰的負責人海軍史密斯師長和海軍方麵的首腦認為“登陸計劃會從根本上被推翻”，強烈要求將陸戰旅歸建。並危言聳聽地說“如果不歸還第5陸戰團，我就不去仁川”。然而，美第10軍軍長阿爾德將軍也沒有讓步，雖然他負責仁川登陸作戰的指揮，但是，他也十分了解防禦釜山的沃克將軍的苦境，雙方僵持不下。
（三）朝鮮人民軍第一軍團總攻
8月31日，午夜，朝鮮人民軍開始第5次戰役的總攻。在西部戰線，人民軍第一軍團，再次強渡洛東江。人民軍第1攻擊集團和第6師在美第25師24團正麵上突破了寬5公裏、深4公裏的陣地，並且奪取了鹹安；與此同時，朝鮮人民軍第7師主力等插到右翼美第35團的地區，切斷了南旨橋－馬山公路。另外，人民軍還從美2師的4個地點實施了強行渡河，突破了寬10公裏、深13公裏陣地，隔斷了靈山和昌寧地區的聯係。朝鮮人民軍進攻速度很快，瞬間占領了成為8月攻防焦點的三葉草高地和大鳳裏高地，奪回了五峰裏嶺這個“血腥的山脊”。然而，在玄風西側的朝鮮人民軍第2攻擊集團的第10師卻仍然沒有行動。這樣，朝鮮人民軍不僅在兩個大方向的行動不一致，而且一個軍團內的行動也不同步，人民軍第10師的停滯成了美第8集團軍的大救星了。