1951年5月16日18時，在經(jīng)過短暫的炮火準備之后，東線志愿軍和人民軍各突擊集團按預(yù)定計劃全線發(fā)起進攻。

擔(dān)負縣里地區(qū)作戰(zhàn)主要突擊任務(wù)的志愿軍第9兵團，攻擊開始后，各軍按照預(yù)定計劃，奮勇前進，很快突破敵軍一線陣地，向敵縱深展開猛烈穿插。志愿軍第20軍于16日24時由九萬里以東寬15公里的地段上，強渡昭陽江，多路突破敵軍防線，迅速攻占富坪里一線南朝鮮第7師第8團地，打開了突破口，并立即向敵縱深發(fā)展進攻。志愿軍第60師先頭第178團邊打邊進，迅速向敵縱深勇猛穿插，沿途擊潰和殲滅多股敵人，于17日7時，突入縱深25公里，搶占了后坪里、五馬峙。該師主力隨后跟進，于17日按時進至后坪里、美山里、旺盛谷地區(qū)，切斷了縣里地區(qū)南朝鮮第3、第9師南逃退路，為戰(zhàn)役的勝利發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。

中朝聯(lián)合司令部于5月17日對第20軍第60師第178團勇敢迂回、分割，斷敵退路的英勇精神，予以通令嘉獎。[①]

與此同時，志愿軍第20軍第58師突破昭陽江后，也奮勇前進，向敵縱深突擊，其先頭第173團于18日l時完全占領(lǐng)龍浦公路以西一線高地，控制了龍浦公路，并與人民軍第5軍團第6師合鉗，構(gòu)成了對縣里地區(qū)之?dāng)澈蠂膶?nèi)正面。

志愿軍第27軍于16日23時由九萬里、蒼幕洞突破，于17日3時進占桃水庵、美也洞、院巨里一線，一部攻占了于論里附近地區(qū)。該軍第81師擔(dān)任迂回穿插任務(wù)，師長兼政治委員孫瑞夫親自指揮穿插營第242團第2營作戰(zhàn)。該營不惜傷亡，不為小敵所誘，不停息地交互攻擊前進，經(jīng)大小戰(zhàn)斗18次，9個小時前進60多公里，于17日5時突入敵縱深28公里，提前40分鐘搶占巖達洞公路兩側(cè)高地和砧橋、坊內(nèi)里諸要點，切斷了縣里之?dāng)澄髂贤寺?。志愿軍?42團第2營剛剛進入陣地，南朝鮮第9師．第30團南撤部隊即已到達，志愿軍該營突然對敵展開攻擊，將敵車隊打亂，迫使敵狼狽縮回縣里。

志愿軍第242團主力緊隨第2營前進，也于17日12時到達砧橋、巖達洞地區(qū)。

中朝聯(lián)合司令部于5月18日對第27軍第81師英勇果斷，猛插敵縱深，截斷縣里之?dāng)衬咸油寺返淖鲬?zhàn)行動，予以通令嘉獎。[②]

志愿軍第27軍另一支突擊部隊第79師強渡昭陽江，首先攻占玉山洞，隨即向南攻擊前進，先后在甲屯里、直洞、所峙里、金富里等地殲敵多部，并在所峙里擊潰南朝鮮軍一部，在金富里東南殲滅南撤之南朝鮮第7師第8團第3營，于18日進至所峙里、后坪里、直洞地區(qū)。該軍預(yù)備隊第80師也進至于論里附近地區(qū)，準備協(xié)同第79師殲滅于論里地區(qū)之?dāng)场?/p>

至此，志愿軍第27軍已突入敵軍縱深20余公里，切斷了敵在縣里西南的退路，構(gòu)成了合圍縣里地區(qū)之?dāng)硨ν庹?，并會同?0軍第60師部隊在上南里地區(qū)全殲?zāi)铣r軍5個營（3000余人）。

志愿軍第12軍突破后，主力于三巨里殲?zāi)铣r第5師一部，繼在自隱里北側(cè)與美第2師及法國營（戰(zhàn)前了解自隱里地區(qū)系南朝鮮軍）展開激戰(zhàn)，前進受阻。經(jīng)過連續(xù)4次猛攻，方突破加里山敵軍陣地，殲敵2個營大部。此后，在向縱深發(fā)展時，又遭到敵軍的頑強阻擊，激戰(zhàn)終日，攻占扇坪。該軍擔(dān)任迂回任務(wù)的第31師主力被敵阻隔，至18日方進至豐巖里以北及月隱洞地區(qū)，只有1個團從敵左翼繞道插入敵縱深，于18日拂曉攻占長水院，因而未能按時達到向豐巖里、束沙里迂回的目的。

人民軍第5軍團突破后，動作迅速，特別是第6師第1團于17日晨攻占縣里以北的貴屯里，隨后堅持白天行進，于13時30分插至鐵東里南山，切斷了縣里之?dāng)硸|南退路，并與志愿軍第20軍合鉗，構(gòu)成了合圍縣里之?dāng)车膶?nèi)正面，受到中朝聯(lián)合司令部的通令嘉獎。

人民軍第2軍團戰(zhàn)役發(fā)起后，因山大并有積雪，行動困難，受阻于雪岳山地區(qū)，未能完成與志愿軍第27軍合鉗的任務(wù)。

人民軍第3軍團（欠第1師）因第2軍團受阻，改尾隨第5軍團進入戰(zhàn)斗，進占望對巖山、琉璃峰、西林里地區(qū)。

戰(zhàn)至5月17日晚，志愿軍和人民軍已經(jīng)完成了對縣里地區(qū)分割穿插，切斷了敵退路，并構(gòu)成了對敵的內(nèi)層包圍，但尚未完成對該敵的外層包圍。縣里地區(qū)的南朝鮮軍在志愿軍和人民軍的猛烈突擊下，潰不成軍，四處逃散。

在這種情況下，5月17日1時，彭德懷司令員致電東線中朝軍隊前線指揮員金雄、宋時輪，對戰(zhàn)役發(fā)展作明確指示：此戰(zhàn)役第一階段付出相當(dāng)大的代價，才將美軍調(diào)到春川及其以西至漢城線，使我在第二階段中才有機會以消滅偽軍為主。因此，必須克服一切困難，堅決貫徹多消滅偽軍的精神，即是孤立美軍，分散美軍，創(chuàng)造今后消滅美軍有利戰(zhàn)機。必須貫徹大膽迂回與分割包圍，以達全殲敵人的作戰(zhàn)思想，必須利用天候和敵混亂時，不放松白天作戰(zhàn)的任何機會，并須有計劃地組織軍、師、團直屬隊，配以適當(dāng)戰(zhàn)斗部隊，認真搜索潰散之?dāng)澈臀淦餮b備。預(yù)祝你們?nèi)珓?。[③]