吳瑞林召集師團領導進行情況分析，他認為，從整個戰場形勢來看，對敵是不利的，對我是有利的。美國與協從國之間，美軍與南朝鮮軍之間，美軍內部官兵之間，士兵中白人與黑人之間矛盾都有發展，敵陣營矛盾重重，這對我軍是有利的。雖然我軍本身也存在著不利因素。比如在第二次戰役中，9兵團由於裝備、服裝未解決即造成部隊凍傷，增加了參加第三次戰役的困難，同時，參加第三次戰役的6個軍，都經曆了前兩次戰役，戰鬥傷亡和非戰鬥減員未得到補充，戰鬥力有所削弱。
為了爭取有利形勢，進一步擴大敵人內部的矛盾，並在戰鬥前進中克服自己的弱點，中央軍委、毛主席和彭總審時度勢，適時而堅決地發起了第三次戰役，戰士們士氣很高，思想準備比較充分，42軍從上到下進行了深入的思想教育，戰士們紛紛表示，要從思想上重視敵人，克服一切麻痹大意的思想，把敵人在“三八線”的設防，當做真的、十分牢固的“銅牆、鐵壘”來打；要英勇頑強，鬥智鬥勇，力爭突破，爭取火線殺敵立功受獎。
吳瑞林深知，要完成此次戰役任務，突破道城峴天險是戰役的關鍵，為此，他要求各部隊開展有針對性的爬山、滑雪的訓練。125師進行登山訓練，每人手持鎬、鍬，在冰山上挖坑，每步一坑，行軍部隊，每人帶一些稻糠或草木灰，並備用繩子，可扶繩而過。這樣就把上冰雪山天險的問題解決了。訓練、演習的結果證明突破道城峴是可行的。126師練習在冰河上走路，直練到走路既輕快，又無聲。他們還練習破敵人的鐵絲網和鹿砦的技術，要求動作敏捷、準確和把握性大。戰士們進行破鐵絲網和鹿砦的演習，做得很認真和細微，他們還準備了在必要時，用火炮打鐵絲網和鹿砦的辦法。
吳瑞林看到，42軍的物資供應處於極端困難的情況。戰士們的衣服都穿破了，鞋子也穿掉了底。沒有鞋子穿，他就發動戰士們打草鞋子並做出決定，要求每個班扯掉兩床棉被做棉襪子，棉花襯在裏麵，外非包上油布。允許每班扯掉兩塊油布，把腳包起來，當鞋子穿。或者用草填充到油布袋裏當鞋子穿。吳瑞林說，這些都是戰士們的發明，他作為軍領導非常支持。大家動手，開動腦筋想出的辦法非常管用，有了“鞋子”度過嚴寒，保護了雙腳，戰勝了物資上的困難，給部隊突破“三八線”，提供了有利條件。
根據敵情和我情的分析，吳瑞林迅速定下作戰決心和作戰部署。他命令124師將天險道城峴作為主要突破點，因為此處是敵人兩個師的結合部，隻有險峻難行的小道一條，敵人思想麻痹，甚至認為這是“天險”，誌願軍插翅也飛不過去，因此設防薄弱，南朝鮮軍3師隻在山口設一個炮樓，沒有防禦工事，沒有鐵絲網，也沒有地雷，惟一的一條冰山小道，也是天然的險境。
另外，在道城峴天險處的俘虜是374團抓到的，情況熟悉。在第二次戰役中攻取寧遠時374團的表現突出，故讓374團任第一梯隊，124師372團做第二梯隊，370團任第三梯隊，采取連續進攻的辦法。66軍的一個師也做第三梯隊。此時吳瑞林指揮的兵力在“三八線”東線有9個團的雄厚實力。
吳瑞林命令126師將娥萍岩作為突破點，因為126師在娥萍岩也抓到俘虜，摸清了情況，此地是敵人南朝鮮軍首都師兩個團的分界線，設有鐵絲網和鹿砦，有一條小川，但由於有河水，地濕不可能埋地雷。他命令配屬的66軍在金化以南選擇敵人結合部為突破點，同時還命令朝鮮人民軍也做好突破“三八線”的準備工作，配合誌願軍作戰。
彭德懷司令員對吳瑞林的戰役部署非常關心，親自找到吳瑞林聽取了他的當麵彙報。
彭總問吳瑞林：“為什麼選擇道城峴作為突破口？你的信心如何？”
吳瑞林說：“道城峴是敵人的強點，也是敵人的弱點。敵人為什麼認為是強點呢?因為道城峴是座冰山，通到山頂上僅有一條小路，一條冰雪結成的小道。敵人認為我們是無法爬上去的，故而他認為是強點。為什麼說這又是個弱點呢？因為道城峴又是敵人兩個師的結合部位，沒有設防，沒有鐵絲網，沒有地雷、鹿砦，可以強攻。我對部隊進行了訓練，特別是學會了爬冰山的訓練，我們能克敵製勝。”
吳瑞林又說：“敵人倚仗天險，思想麻痹，我們把敵人的崗哨的哨兵抓來了，故意扔下幾雙鞋子，製造了假象，讓敵人認為哨兵開了小差。”
最後，吳瑞林又補充說：“以上是我們準備的第一手突破‘三八線’的做法。此外還準備了第二手的做法，就是道城峴萬一不能實現突破的話，我 126師在娥萍岩肯定能突破。我把3個師一齊投入，從娥萍岩打進去，這樣雄厚的兵力，不管什麼樣的敵人，也會被打垮的。”
聽了吳瑞林的彙報，彭總麵帶笑容，嚴肅中帶有慈祥的口氣說：“好！我同意你的意見，批準你的部署。”
彭總回頭對誌願軍參謀長解方同誌說；“命令可以發了！”
解方參謀長說：“是。”
征得彭總的同意後，吳瑞林迅速對各師、團的部署情況進行了檢查，他看到，戰役部署全部都落實了，各級指揮員都充滿了必勝的信心。
1950年12月31日，這天是除夕，天空陰沉沉的，鵝毛一樣的大雪漫天飄飛。當時，“三八線”附近寒風呼嘯，大雪紛飛，氣溫驟降到零下20攝氏度。吳瑞林指揮的42軍要攀越海拔600米至l000米的道城峴、峨洋岩等障礙。這種不良的天氣和地理環境給誌願軍的進攻，帶來了很大的困難。吳瑞林命令各師、團領導深入基層一線指揮部隊，自己也靠前指揮。
12月31日晚18時，總攻開始了。吳瑞林指揮第42軍涉過水平川，進入進攻出發地位，在炮兵第44團的支援下，向敵人發起進攻。於31日18時20分一舉突破南朝鮮軍道城峴、蛾洋岩陣地。第42軍擔負迂回任務的第124師372團4連，提前插入敵後，以雙腿賽過敵人的汽車輪子，插到濟寧裏，切斷敵人退路。在敵人退卻的部隊和增援部隊的夾擊下，打退敵人10多次進攻。
吳瑞林指揮的42軍124師372團4連，是這次戰役中的“尖刀英雄連”，該連在國內解放戰爭時期就是榮立戰功的連隊，入朝作戰又榮立過不少戰功。戰役發起總攻時，4連官兵紛紛寫了請戰書，字裏行間，充滿了他們的豪言壯語：“美帝國主義是武裝到牙齒的軍隊，雖然擁有號稱‘銅牆鐵壁’的‘三八線’的堅固工事，但是我們4連不怕他們。”4連的白文林、冷樹國戰鬥小組更是表現出色。戰鬥發起後，戰鬥小組的每個人都配帶了二三百發子彈，背五六個手榴彈，手持全一色繳獲美軍的自動步槍，每人還預備了兩雙草鞋。戰鬥中，他們猛插敵人心髒，越冰川、爬雪嶺，活捉南朝鮮軍2師的美上校顧問等4人，繳獲一輛美式吉普車和美上校顧問的左輪槍，還有兩支卡賓槍。戰士們越戰越勇，捉到俘虜後，都換上了敵人的衣服，繼續向敵區猛插，如入無人之境。退卻下來的敵人亂哄哄地擁過來了，增援的敵軍也到了，竟把他們夾在中間。白文林、冷樹國率領著戰鬥小組，橫衝直撞，連續擊敗了敵人六七次進攻。在此十分危急的時刻，4連趕到了，在連長率領下，展開戰鬥，截斷了南朝鮮軍2師、5師逃回漢城之退路。
由於在這次戰役中的出色表現，372團4連受到王瑞林和彭老總的表揚和親切接見，並在全軍通報表揚。彭老總稱讚他們說：像白文林和冷樹國這樣英勇機智的戰士，都可提拔二至三級使用，同時，彭總指定白文林和冷樹國參加誌願軍回國代表團，向黨中央、毛主席和全國人民彙報戰績。
1月1日3時30分，124師即突破了天險道城峴，向縱深發展。突破敵陣地後，他們不顧山高雪深，不怕敵機威脅，兼程前進，沿途打破敵人10次阻擊，於1日12時前出到濟寧裏以南的石長裏地區，切斷了南朝鮮第2師的退路並繼續向上南淙、下南淙地區突擊，2日，協同第66軍主力將該地區之敵殲滅，圓滿完成了由敵退路圖殲敵人的任務。
第42軍主力在突擊中，於加平以北花峴裏、中板裏、赤木裏地區殲滅南朝鮮軍第2師一個多營，隨後向加平方向發展進攻。加平之敵已南逃，42軍主力部隊於2日10時占領加平。
1月1日淩晨2點， 126師和66軍的一個師，在娥洋岩和金化取得突破。126師376團的9連，總攻前一天夜晚即滲透到敵人後方，配合主力攻擊，對突破“三八線”起到了重要的作用。376團9連是一支屢立戰功的連隊，在攻克孟山戰鬥中曾立下戰功。他們同武裝到牙齒的美軍和南朝鮮軍作戰，鬥誌昂揚，從不膽怯，是一支守必固，攻必克的優秀連隊。此次戰役，為了做到知己知彼，戰前連長帶著排、班幹部和戰鬥英雄，到前沿陣地去觀察地形。指導員用前兩次戰役中戰鬥立功的事跡，進行戰前動員教育，鼓勵戰鬥士氣。樹立起全連必勝的信心，努力爭取實現他們的誓言。戰鬥打響後，376團9連在元旦的前夜一直插向敵人的心髒，擔任起切斷敵人退路，消滅敵炮兵的任務。他們翻雪山，涉冰河，通過敵人封鎖線，越過地雷區，進入中佳溪，首先殲滅了南朝鮮軍一個班。在水入裏東南高地，奇襲南朝鮮軍第17聯隊“白骨團”的第75戰防炮連陣地，消滅敵人40餘名，繳獲戰防炮4門，卡車6輛，打亂了敵人的炮兵係統。隨後又打垮了敵人三次反撲，給主力部隊進攻造成了有利條件。因而，獲得了“中佳溪英雄連隊”的稱號。
吳瑞林命令126師377團9連，擔任消滅敵人炮兵的艱巨任務。元旦前夜，該連官兵冒著嚴寒，披著大雪出發了，淌過4條冰河，翻過20多座山嶺，到達了機山裏敵人的山炮陣地，以3人傷亡的極小代價殲滅南朝鮮軍一個炮兵連，打死打傷敵軍17名，活捉敵軍71名，繳獲山炮7門、高射機槍6挺、卡賓槍40餘支、汽車11輛。他們利用奪來的山炮打擊敵人，保證了主力部隊順利地攻開突破口，創造了小部隊殲滅敵人炮兵的模範戰例。
與第42軍協同作戰的第66軍的勁頭特別足，主力部隊踩著兩尺多深的積雪，克服敵人設置的雷區和鐵絲網、鹿砦等障礙，突破了國望峰、華嶽山、高秀嶺等陣地，然後，向南朝鮮軍防禦縱深猛突，先後占領修德山、上紅磧裏、下紅磧裏、上南淙、下南淙等地，在第42軍第124師協同下殲滅了南朝鮮軍第2師第31、第32團和南朝鮮軍第5師第36團大部，以及南朝鮮軍炮兵第24營。42軍在兩個點上迅速突破，上下一致萬眾一心，所向無敵，都按預定計劃完成了任務。
朝鮮人民軍第2、第5軍團的5個師，於戰役發起前越過“三八線”，分別向洪川、橫城、原州方向滲透迂回前進，其第12師於31日晨前出到洪川西南之新垈裏，威脅了敵人後方，迫使南朝鮮軍第3師南逃。戰役發起後，該兩軍團其餘部隊繼續越過“三八線”，隨主力向南攻進。朝鮮人民軍雖然裝備尚未特別補充，但是他們對地形、民情熟悉，語言相通，在大雪的掩護下以小部隊滲透到敵後，在沒有炮火的支持下，完全以小部隊插到敵人後方活動，配合正麵部隊的攻擊，把敵人打亂了，起到很重要的作用。
至此，南朝鮮軍在“三八線”防線上的部隊爭相南逃，整個防線便士崩瓦解了。關於敵人南逃的情形《韓國戰爭史》一書中說：“聯合國軍士兵扔掉所有重炮、機關槍等支援火器，爬上卡車向南疾馳。車上人擠得簡直連個小孩子都不能再擠上去了，甚至攜帶步槍的人也寥寥無幾。他們隻有一個念頭——‘把那可怕的敵人甩掉幾英裏’。拚命跑呀，控製不住的‘後退狂’蔓延開了。”
至此，吳瑞林指揮42軍、66軍和朝鮮人民軍在“三八線”東線，全線突破，向縱深發展，號稱“銅牆鐵壁”的“三八線”被誌願軍以迅速勇猛的攻擊所摧毀。該戰役，誌願軍第42軍受到中央軍委毛主席和誌願軍首長彭德懷司令員的嘉獎。
6. 美軍氣急敗壞，撤掉了侵朝總司令麥克阿瑟，換上少壯派李奇微。吳瑞林指揮所部奮勇進擊，取得了橫城地區反擊作戰的勝利，挫敗了敵人向北進攻的囂張氣焰。
中國人民誌願軍經過連續三次戰役的勝利，在政治上取得了絕對的優勢。美國發動侵略戰爭，引起了全世界人民的譴責，暴露了美帝國主義的侵略本質，其所進行的戰爭非正義的性質，使其陷於孤立。誌願軍突破“三八線”，奪取了漢城。迫使南朝鮮偽政府和美軍第8軍軍部都撤到洛東江以南的大邱、釜山、光州一線的狹窄地區。中朝軍隊的勝利迫使美侵略軍同其幫凶軍之間的矛盾更加尖銳化。但敵人是不甘心失敗的，在軍事上為了挽救其敗局，繼續向朝鮮增加兵力和裝備。在東線遭受沉重打擊的美陸戰1師、美7師、南朝鮮軍3師從海上逃到洛東江南麵集結，休整補充，逐漸恢複了戰鬥力。
吳瑞林率領42軍連續參加了一、二、三次戰役，部隊未得到休整補充，部隊體力疲勞。朝鮮人民軍雖得到了一些補充，士氣亦很高漲，但還未恢複到原來的水平。
在我軍的連續打擊下，美帝國主義撤掉了在朝鮮的總指揮麥克阿瑟，換上少壯派李奇微為在朝美軍的總司令。他新官上任，趁我連續三次大戰役未得休整，組織兵力對我軍實行反攻。
1951年1月14日，毛澤東主席在給彭德懷的電報中指出：“敵人在大邱、釜山地區作頑強抵抗，要待我們打得他們無法再打下去了，方才退出南朝鮮。”
果不其然，1月25日，新任侵朝美軍總司令李奇微策動新的全線進攻，並揚言“五天打過漢江！”企圖將誌願軍逼退到漢江和“三八線”以北地區。
吳瑞林認為，從戰場形勢來看，第三次戰役之後，戰爭是停止不下來的，必須做長期作戰的準備。為此，吳瑞林決定派人回國內留守處，將42軍留守處幹部學校中儲備的幹部和解放戰士，進行動員和教育，號召他們到前線去立功受獎。此次，共動員了3200多人。又對留守機關和軍、師司政後機關，實行精兵簡政，將精減下來的老戰士和幹部200多人，補充到部隊中去，重點是補充到戰鬥連隊，充實戰鬥力。
吳瑞林對於有些戰鬥減員太大的單位實行了整編合並。如原一個營有四五個連，減員太多，就編成二三個連隊。保存了幹部，保存了各連排的架子，又充實了基層單位的戰鬥力。在建隊中，在戰鬥中表現好的連、排、班級幹部和老戰士，都提拔起來使用。