1951年4月下旬，第四次戰役戰火還未熄滅，中國人民志願軍和朝軍又發起第五次戰役，再次打過三八線。在彭德懷任司令員的中朝聯合司令部指揮下，志願軍出動15個軍60萬人，加上朝軍4個軍團約10萬人，兵力達到開戰以來的頂峰。而當面美韓聯軍地面部隊共16個師另3個旅、1個團，共計34萬餘人。這是一次百萬人級別的大會戰，雙方兵力對比為2.03：1，中朝方面佔據一定的優勢。但是美軍在技術裝備方面仍然有極大的優勢，特別是得到空軍的支援，使戰場無前後方之分，對我軍造成了極大的壓力。
從4月22日一直激戰至6月10日，這次戰役大打小打整整50天，雙方來回拉鋸，大起大落，最後戰線穩定在比第四次戰役終戰線稍微靠北些的位置。從雙方戰損來說，中朝軍隊殲滅美韓聯軍82000餘人，自身減員85000餘人，基本上差不多；從作戰過程來說，中朝軍隊先大舉南進，重創了美韓聯軍。其後中朝軍隊主動撤退，美韓軍趁機進行反撲，中朝軍隊因缺少防備發生一些損失；從戰線變化來說，中朝方比第四次戰役時後退了部分地區，美韓一方稍佔便宜。
整體來看，志願軍戰史認為第五次戰役我方仍然取得了勝利，只是在收尾階段比較倉促，給了敵人以可乘之機，致使這個勝利不夠完滿。戰後，我軍對此次戰役進行了全面深入的總結檢討，取得了寶貴的經驗教訓。
首先，我軍充分發揮兵力上的優勢，採取以一部兵力直插敵軍戰役縱深，割裂敵整個戰役部署，並大膽實施兩翼迂迴與正面突擊相結合，集中兵力、火力形成局部優勢、各個殲滅敵人的方針，取得了殲敵8萬餘人的勝利，並繳獲了大量物資裝備，擺脫了我軍在第四次戰役時所處的被動局面，使新入朝的部隊取得了對美軍作戰的初步經驗。
同時，經過此次戰役的較量，也迫使敵人對中朝軍隊的力量重新做出估計，不得不轉入防禦，並接受了停戰談判。這樣一來，我軍可以利用相對穩定的戰線鞏固後方、囤積糧彈、輪換部隊，進行持久作戰的準備，並抓住時機打擊敵人，為爭取停戰勝利奠定了基礎。
但是，這次戰役在判斷上有一定失誤，急於破壞敵人的登陸計劃，提早發起進攻， 戰役準備工作不夠充分。當時志願軍第二番作戰部隊剛剛集結，只做了必要的臨戰準備就投入作戰，特別是新參戰兵團對敵情、地形還不熟悉，又是第一次與美軍這樣強大的對手交戰，戰術準備也不足。而且糧彈儲備不多，作戰超過一週就不得不停頓休整，致使難於擴展戰果。
戰役規模企圖也超出實際，要求一舉殲滅美韓軍幾個師，包圍網張得過大，向敵人縱深發展過遠，這在敵我裝備懸殊、我無空軍掩護、戰役持續時間有限的情況下，是脫離現實的，很容易造成被動。雖然在戰役過程中我軍多次包圍美軍一個師或一個整團，但因火力薄弱，無制空權，都被敵人突圍而去，沒能完成殲滅戰的任務。而在戰役後撤轉移階段，我軍因準備不足，低估了敵人的反撲決心和力度，造成一定被動和損失，這是需要深刻檢討的。
戰役期間我軍後勤保障工作有了較大改進，但仍遠遠不足，隨著複雜形勢更突出地暴露了我軍後勤供應能力不能適應現代化大規模作戰的需要。實踐證明，隨著戰爭的發展，部隊數量增多，作戰規模擴大，對後勤供應的要求愈來愈高。沒有強大的與作戰規模相適應的後勤保障能力，使參戰兵團能得到充分的物資供應，要殲滅現代化技術裝備之敵的重兵集團是極其困難的。
第五次戰役是整個戰爭期間規模最大的一次戰役，雙方進行全面較量，都試探出了對方實力的底限，從而調整了戰略方針，為轉入停戰談判準備了重要的條件。
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