此时，第9兵团已经没有可用的预备兵力了。
因战损巨大，后勤无法保证，没有更多办法的宋时轮只好使出内战法宝：断桥破路。宋时轮指示第20军在敌军撤退的必经之路上，破坏道路、炸毁桥梁，将敌军困住，伺机予以歼灭。
第20军军长张翼翔立即下令，炸毁古土水至真兴里道路上的所有桥梁，尤其是要彻底炸毁古土水以南狭窄路段上的“水门桥”，同时固守水门桥边的1081高地，封锁断桥，彻底封死敌军南逃的最后一条通道。
根据国内战争的经验，这一策略能够将敌人逼入绝境。对于依靠轮式和履带式机动的摩托化、机械化部队来说，一旦桥梁被毁，道路中断，且无法回撤，就如同插翅难飞。
当时，第1陆战师配备了坦克和各类车辆上千台，无路可走就等于束手待毙。然而，美军不同于国内战争中的国民党军队，它具备强大的现代化工程保障能力，能够迅速清除前进道路上的各种障碍。
12月1日，20军炸毁了水门桥，桥下是万丈深渊，被困在桥边的美军面临着全军覆没的命运。然而，美军陆战队工兵迅速修建了一座木桥，重新恢复了通行。
12月4日，志愿军再次炸毁水门桥，美国工兵随后又搭建了一座钢制车辙桥。
12月6日，志愿军加大了破坏力度，彻底摧毁了桥基，旧桥已无法再修复。
12月7日上午9时半，美远东空军第5航空队出动，将在日本制作完成的8套钢制的车辙桥板和木制的车辙桥组件投向古土里环状阵地内。美军随即投入两个工兵排将组件运至水门桥附近，当天没有施工。
12月8日，水门桥再遭志愿军敢死队爆破，但仅仅将横断缺口扩大了1米多。不过，这一米多的宽度已超出美军原计算宽度，必须填筑缩短跨距才能安装组件。美工兵曾打算用周边散落的冻硬的志愿军遗骸填筑基础，又顾念\"太无情了\"，改用炸药炸散冻土填充沙袋。更幸运的是美军发现了日本人建电站时留下的木材。
12月9日白天，陆战1师第1工兵营进入现场保护，开始修复作业。下午3点，水门桥修复。美军连夜撤退，没有停歇。陆战第1师全部过桥，与陆战一师师部会合。
12月11日，美军炸毁水门桥。
美军的先进手段与快速反应让志愿军深感震惊，美军现代化装备的作战优势，在这座桥梁的搭建过程中展现得淋漓尽致。面对这样强大的敌人，许多过去的作战经验和方法显得不再那么有效。
说完水门桥，我们再把目光转移到战场上去。
在12月6日到7日期间，美陆战1师主力已经从下碣隅里向古土里的撤退结束了。现在，美陆战队面前的障碍只剩黄草岭。只要向南通过黄草岭山口，美陆战1师主力就算退出了盖马高原。
宋时轮决定依靠黄草岭这道最后的天险，以手中残破不堪的10个师进行最后的阻击，争取把美陆战1师主力困在盖马高原的出口处。这是中国第9兵团围困美陆战队的最后努力，将投入所有在盖马高原上的兵力，不计损失地拼死一搏。
第9兵团在最后的阻击阶段经历了一场极为惨烈而充满悲壮的战斗。
美军在修复桥梁之前进行了侦察。陆战第1师巡逻队发现水门桥南1081高地有志愿军埋伏。
1081高地地势险要，位置非同寻常：站在该高地上，向北可以钳制水门桥，向南则能瞰制黄草岭山口。公路的一边是高山的岩壁，另一边就是令人不寒而栗的万仞悬崖。
更为要命的是，此段公路极其狭窄，只能单车通过。车辆只能一直向前或一直后退地通过此段路。因此，陆战1团1营必须将1081高地上的中国军队全部肃清。
而此时，防守1081高地的志愿军情况非常不好。志第20军60师180团1营2连合并3连1个排，负责防守该高地。该部于12月初陆续进入阻击阵地，在这段时间里，由于补给困难和防寒手段奇缺，志180团2连的冻死冻伤减员极其严重。
12月8日凌晨，古土里、真兴里一带被狂风暴雪席卷。
南逃至黄草岭的敌军与北援至真兴里的敌军，全力夹击1081高地，这是最后的关口。
美陆战1团1营a连向1081高地发起正面进攻。b连从a连的西侧，进攻中国180团设置在1081高地西坡下的阵地。美军出其不意的夜袭令中国军队损失巨大。
为避免不必要伤亡，一直到傍晚，美军没有再继续进攻。
在美陆战1团1营进攻1081高地的同时，聚集在古土里的混编陆战1师开始向南撤退。因暴雪无法转运阵亡人员，撤退之前，在古土里环形阵地内为117名阵亡美陆战队员、英陆战队官兵举行了葬礼。这些尸体的埋葬地点被详细记录，于战后由北朝鲜政府根据美方提供的资料挖出，和柳潭里的85具美陆战队员尸体一并交还美方。
这样，美陆战1师已经完成了长隘路撤退的第三步。
该师现在已经退出盖马高原，只需向南到达兴南港。
12月8日下午18时，宋时轮致电大将军，汇报部队所面临的极其严峻的困难，并向北京和志司保证：“对当前任务将全力以赴，坚决完成，请放心。”
此时，第9兵团各部队已丧失组织有效作战的能力。第27军的4个师在整顿战斗组织后缩编为40个连，每个连的战斗人员仅剩四五十人，全军总计不过2000多人，战斗力相当于一个团。
第20军的情况则更加严峻，其第58、第60师所有能够作战的人员加起来仅有200人左右。尽管如此，张翼翔依然指示第60师参谋长蔡群帆，率领这些残余的人员紧跟在渐行渐远的美军后方，穷追不舍。
第20军杀红了眼。
志愿军的不断追击，美军陆战第1师损失过半，士气崩溃，沿途丢弃了大量重型装备。史密斯带领残部通过水门桥后，继续向咸兴方向逃窜，而20军的战士们依然拼死拦截，不顾一切地奋勇作战。
此时，他们离后方更远了，驻守在此的中国士兵早已完全断了补给。美军士兵频频看到赤脚的中国士兵向他们发起冲锋，面对这般景象，仿佛置身梦境一般。
当晚，暴风雪继续，气温降至零下三十度。美陆战1团1营暂停进攻，转入就地防御。该日战斗1营损失为：阵亡13人，战伤17人，冻伤67人。阵亡士兵和伤员被连夜运回后方，其余官兵在风雪酷寒中宿营。
暴风雪下了整整一夜，陆战1团1营整个晚上都没有遭到袭击。
12月9日拂晓，雪停了。美军迫击炮手首先将仅剩的炮弹全部打向1081高地。接着，又召唤空援对山顶展开反复轰炸、扫射。在此期间，a连的陆战队员们向山顶迫近，对1081高地山顶形成了合围之势。轰炸一结束，a连官兵就立即涌向山顶。
然而，出人意料的是，几乎没有遭遇志愿军的还击。登顶的陆战队员看见了壮烈的一幕：防守1081高地山顶的中国180团1营2连官兵大部冻死或战死，活着的士兵也已僵硬不能移动。这一景象，深深地震撼了美军。
双方在12月8日、9日两天围绕1081高地进行的攻防战中，志第20军60师180团士兵战死和冻死人数达到500人以上。志第20军58师172团的一个营在“水门桥”附近的高地上几乎全员冻僵，因而无法继续抵抗，最终阵地被敌军占领。
第20军的战史记载了当时的战斗情况：
在阵地上，部队在冰天雪地中掘冰筑雪，艰难作战。战士们不分昼夜地坚守在雪地里，三天、五天，甚至一整周……前所未有的冻伤严重威胁着整个部队。随着时间推移，战士们的手脚逐渐失去知觉，变黑、溃烂，脚、袜子和鞋子黏在了一起，紫黑色的血迹斑驳。
剧烈的疼痛如同刀割针刺般折磨着他们，但战士们的顽强意志丝毫未被动摇。他们仅靠少量的布条和棉花简单包扎伤口，用滑行、爬行，甚至翻滚着身体，继续坚持战斗。
美陆战1团1营的损失是：战斗伤亡47人，冻伤190人。其中，减员最严重的是负责主攻1081高地的a连——该连在开始进攻以前有223人。1081高地之战结束后，减员至111人。
在长津湖之战中，先后涌现了三支“冰雕连”：分别是20军59师177团6连、20军60师180团2连以及27军80师242团5连。除了个别掉队的战士和一名通信员外，所有官兵都在阵地上冻死……因冻伤导致的减员超过了战斗中的伤亡。
宋时轮并不甘心眼看着第1陆战师从眼前逃脱，他命令各部队“不惜一切困难和代价，继续组织所有尚能勉强作战的人员，力争消灭向南突围的敌军和援军的一部分或大部”。
9日，南逃至黄草岭的敌军与北援至真兴里的敌军全力夹击1081高地，这是最后的关口。第20军58师和60师在连日激战后，战力已经耗尽。第60师180团和179团的一个营在美军的南北夹击下，坚守在门蚬与堡后庄之间的阵地，经过两天的顽强奋战，团长阵亡，参谋长重伤，300名战士几乎全数壮烈牺牲，最终阵地被敌军突破。
“这些中国士兵忠实地执行了他们的任务，没有一个人投降，顽强战斗到底，全部坚守阵地直到战死，无一人生还。”
美国人充满尊敬地记录了这些中国将士的英勇事迹。
12月9日，彭德怀致电宋时轮，并同时报告毛泽东和高岗，强调应立即停止执行“围敌打援”的计划。
12月10日17时，突围的敌人全部逃过黄草岭。尽管第20军因饥寒和战斗造成了严重减员，第58师还是将第173、174团所有能坚持战斗的人员集中起来，编成4个连，只有一百余人，由第58师参谋长胡乾秀率领，全力展开反击。指挥所遭遇空袭，包括胡乾秀在内，指挥所内无一人幸存。胡乾秀成为长津湖之战中牺牲的志愿军最高级别指挥官。
在12月10日、11日，从古土里撤下来的名联合国军安全退入了黄草岭山口以南的真兴里。
12月12日，在美军第3师的接应下，陆战1师终于脱离了长津湖的重重包围，撤至五老里，成功逃出生天。随后，他们一路向南，逃往东海岸地区。如果没有第3师和大量飞机的持续支援，这支美军王牌部队很可能已在长津湖被我军全歼。
12月14日，该师与美军第10军其他部队一起进入兴南地区。为了阻止志愿军的追击并掩护兴南的撤退行动，美军调集了大量地面炮兵和海军舰艇，通过交叉运用炮兵火力、舰炮火力和航空兵火力，在兴南港外围形成了一片严密的火力封锁区。
在整个撤退过程中，仅舰炮便发射了多达3.4万发炮弹和128万枚火箭弹，火力密度甚至超过了仁川登陆战。与此同时，推进至兴南港外围的志愿军部队已难以发动大规模的突击作战，主要以零星射击和小规模小队的袭扰行动为主。
“逃到咸兴的陆战队官兵已是疲惫不堪、狼狈不已，钢盔、胡须、大衣和皮鞋上都覆盖着厚厚的冰霜。轻伤员相互搀扶着，面露痛苦之色，艰难地迈着沉重的步伐，m1步枪歪歪斜斜地挂在他们身上。随行的车辆上载满了昏迷不醒的重伤员，有些人甚至被捆绑在汽车的散热器上，冻得如同一块块坚硬的木板，身上布满了未凝固就已冻成团的粉红色血块。”
然而，士兵们庆幸且愉悦。现在，他们已经从重围中杀出，退出了酷寒的盖马高原，相比之下，接近海岸的平原显得温暖如春。只需再向南，他们就能完全脱离危险，到达兴南港乘船了。
“在陆战队的历史中，从未遭遇过如此惨烈的艰难和困苦，这无疑是一场堪比地狱的旅程。”
自长津湖东岸新兴里开始，战火摧毁了新兴里与柳潭里的村庄，村民过冬的杂粮与土豆也都没有了，地处高寒带的居民无以为继，只能追随联合国军南下。这支难民队伍，一开始的时候只有几千人，路上不断有人加入，到达兴南港外围，已有十万之众。
12月10日美军撤退装船，拥挤在咸兴到兴南的公路和铁路线上，聚集在码头港口空地上的大批难民忍受不了饥饿和严寒，开始涌向美军驻地，美军只能就地为他们搭建帐篷，并提供食品。在美军原撤退计划中并没有如此大规模的难民撤退计划。
第十军团司令阿尔蒙德，决定并签发最终命令：we go together！[一起走]，令即刻停止装载辎重弹药，让难民上船。阿尔蒙德少将最终命令的这句话，在之后成为了美韩合作的标语。
美军十军团经同美海军方面联络，要求紧急增拨船只救援难民。根据新计划，所有韩国海军的舰艇均不参战，又在朝鲜当地雇佣了一批渔船和客轮，都用来运载难民。为使平民安全撤离，兴南外围火力网延时两天，并增加舰炮配值。
12月23日运载难民达到峰值。
两艘美海军坦克登陆舰来到兴南，专门装载难民。装载量最大的梅瑞迪斯胜利号也计划当日启航，这艘船上有一对从兴南逃难出来的年轻夫妻文龙炯和姜韩玉，他们在巨济岛住下来，1953年，生子文在寅。梅瑞迪斯胜利号撤退航行期间，诞生5个孩子，被美军命名为：泡菜1号、泡菜2号、泡菜3号、泡菜4号、泡菜5号。
12月24日下午，随着最后一艘美国军舰驶离兴南港，东线美军撤退行动正式宣告结束。兴南大撤退，联军一共后送兵员人、车辆辆、物资35万吨、朝鲜难民人。美十兵团和韩一军的主力基本上全部撤出。这些兵力在之后的战斗中起到了非常关键的作用。
联军撤离兴南期间，东线各部战斗伤亡计为：战死705人，负伤3251人，失踪4862人其多为韩军，合计8818人。
史密斯师长站在军舰上，手中握着人员实力统计表，忍不住浑身颤抖。从元山登陆到撤回咸兴，陆战一师在战斗中减员4418人，非战斗减员达到7313人，这支曾经是美国军队中战斗力最强的部队遭受了前所未有的沉重打击。
1950年12月24日，亚洲时区的平安夜，随着美第10军的撤离，持续20多天的长津湖战役，以志愿军的惨胜宣告结束，这也意味着抗美援朝第二次战役的东部战场，正式落下帷幕。同时，麦克阿瑟希望在圣诞节结束战争的计划也随之破灭。
中美双方都为此付出了惨重的代价，联合国军阵亡超过人，其中美军阵亡人数达到约2.4万，多个美军兵团被成建制歼灭。志愿军第九兵团伤亡达人，另有人因冻伤失去战斗力，冻死4000余人。
第27军的战斗报告中提到：“在战斗中，士兵们在积雪地上露营，脚、袜子和手都冻得像雪团一样发白，连手榴弹的拉环都无法拉动。引信失灵，迫击炮因寒冷收缩，七成炮弹未能爆炸，士兵的手皮肤甚至与炮弹和炮身黏在一起。”
战斗结束后，整个9兵团被转变为突击治疗冻伤的战地医院。许多没有经验的卫生员使用火焰加热伤员的冻伤部位，导致了不少人不得不接受截肢手术。
9兵团不仅因冻伤导致减员高达30%，而且在作战中，多数部队依然沿用与国民党军作战时的战术，采取密集的人海战术冲锋。在西线，4野部队采用三三制战术，3个班（9个小组）最多可以展开800米的攻击宽度；而在东线，3野9兵团甚至在100米宽的正面投入了3个连（27个班）的兵力进行冲锋，攻击兵力密度是西线的数十倍！
9兵团的志愿军战士勇气令人敬佩，但在美军密集火力网下的牺牲也极为惨重。
西线的13兵团以1万余人的伤亡代价，歼灭敌军2.2万，交换比达到1:2.2，成功打垮了美军第8集团军。
而在东线，9兵团冻死冻伤的减员就高达3万，连同作战伤亡，总减员达到4.8万，只歼灭敌军1.4万，交换比达到3.4:1，错失了全歼美军陆战1师的宝贵机会。
因严寒失去战斗力的九兵团，未能参与第三次和第四次战役。中央军委原计划将九兵团调回国内休整，但将士们坚决反对，最终九兵团的战旗再次出现在第五次战役中。
在此期间，苏联方面关于志愿军作战情况的内部报告中，也提到了志愿军在战役中暴露出的若干不足之处。
第一点，兵力和装备在全线分散部署，未组织突击集团；其次，各部队在各自独立的方向发起进攻，未能在敌人薄弱环节集中力量实施强有力的突击。
第二点，由于没有组织第二战役梯队，导致第一梯队所取得的战果未能得到进一步发展”。
第三点，部队行动缺乏果断，尤其是负责正面进攻的部队，这给了敌人可乘之机，让他们毫无阻碍地后撤并重新部署。
第四点，第13兵团在西线于敌军最危急的时刻，主要兵力在横渡清川江时停止了进攻。彼时，凭借第40军、第38军和第42军的兵力，完全可以轻松包围敌军。
第五，东线第9兵团的第20军和第27军在完成对敌军的包围后，行动迟缓且缺乏果断。而作为预备队的第26军并未用于对咸兴方向的突击，从而未能形成外部合围圈。
12月25日圣诞节。
这天晚上，已到达南朝鲜的美陆战1师官兵，享用了丰盛的圣诞晚餐。在师部，史密斯师长召集起手下的军官们痛饮。营地里，陆战队员们则在开心地大嚼火鸡，狂饮啤酒。现在，他们已经离开了恶梦般的长津湖。他们再不用担心能冻死人的严寒和潮水般的中国大军了。
同日，志第27军进入一片废墟的兴南。