第5军的4个师一口气全部渡过鸭绿江去，在西岸只留下两个后备团守卫炮兵和阵地。而渡江之后，人民军只留下一个团守卫江边的滩头阵地，其余军队全部分散成以团为单位，横向展开，全面进攻日韩军队的阵地。而先期进攻的4个团则收到了新的任务，让他们立刻穿插越过日韩军队的阵地，插到日韩军队阵地的后方布置阵地，阻截日韩军队撤退的道路，形成对日韩军队的合围。
虽然第5军在反攻的初期打得有些保守，耽误了几个小时的时间。但在确定日韩军队真的没有弹药之后，选择了最正确的战术，因为没有弹药的日韩军队当然是不可能抵挡得住人民军的进攻，尽管撤退不及，但在人民军的进攻下，肯定会全线溃败，而就算人民军会追上截住一部份败军，但肯定会有大量败军逃脱，而人民军派一部份军队直接穿插到日韩军队阵地的后方，堵住日韩军队撤逃的道路，可以将胜利最大化。
果然人民军的进攻十分顺利，几乎就是势如破竹一样，日韩军队根本无法抵抗，要么投降，要么撤逃，当然选择投降的基本都是韩军士兵，因为韩军士兵大多都是被日军强征来参军的，本来就不想给日军卖命，而且在这次战斗中，韩军基本就是给日军当炮灰，既使是在日军参战以后，也是让韩军先打头一阵，消耗人民军的弹药与士气，韩军在日军的压迫之下，不敢反抗，结果造成了韩军的重大伤亡，开战前韩军总计编制了7个师，约10余万人，阵亡人数达3万余人，受伤也有2万多，减员竟超过了半数。
而且日军的5个精锐师团在撤退时，将韩军的弹药全部收走，并给韩军下令死命令，守卫阵地，不许撤退，自然更是人人心灰意冷，无心再战。不过韩军虽然迫于日军的余威，还真不敢从阵地撤退，但在人民军攻上来时，却无人抵抗，举手投降，而且这时阵地里日军也是心绪己乱，因此也管不住韩军了，只能听之任之，在少数阵地上，日军强逼韩军冲出阵地去抵抗人民军的进攻，结果韩军终于忍无可忍，奋起反抗和日军打起来。
不过日军虽然也无心恋战了，但却没有向人民军投降，而是撤出阵地，向后逃跑。当然也有少数日军因此慢了一步，被人民军缠住，无法脫身，大多数日军士兵在这时候都是作困兽犹斗，拿起上好刺刀的步枪和人民军拼命，当然结果是被人民军歼灭，只有少量日本士兵在走投无路的情况下，才选择投降。
但从阵地逃走的日军也没有逃脱，因此最多只逃出5、6公里，就遭到了人民军的阻击，有不少日军还不死心，向人民军的阻击发动冲锋，可惜在没有火力支援的情况下，这种冲锋其实和送死没有什么区别，结果在试了几次，日军的冲锋都没有能够靠近人民军的阵地，就几乎死伤殆尽了。
见冲锋不果，日军再想另寻其他道路逃走时，后面的人民军也追击赶到，在这样前有堵截，后有追击，走投无路的情况下，大部份的日军士兵还是选择了投降，只有少数日兵坚持致死不降，结果当然是被人民军消灭殆尽。
这场反攻战其实只打了半天就结束了，不过清理战场，搜捕残余日韩军队的工作却一直持续了3天时间，最终人民军共计歼灭日韩军队12573人，而俘虏竟然多达近20余万人，其中韩军俘虏66136人，后勤人员51673人，日军俘虏82378人，后勤人员23157人，不过在俘虏当中，有约5万余是受伤人员，都是在日韩军队的战地医院被俘虏的；另外还缴获了步枪121537支，火炮215门，不过缴获的子弹总计还不到1万发，炮弹更是只有15发，这也可以想像，日韩军队的弹药确实己尽枯竭。
不过日韩军队虽然没有弹药，但其他物资到是很充足，因为日军为了这次进攻，准备了几个月的时间，除了弹药之外，其他物资都相当充份，而撤退时根本来不及运走物资，现在日军阵地里仅粮食就超过了1万吨，其他的食盐、药物、酒类达数千吨，还有大量的布匹、木料等等，另外还有1000余猪羊，3000余匹驴马。
而在这场战争中，人民军仅仅阵亡了112人，叧有247人受伤，以如此低的伤亡代价，取得这样巨大的战果，这场第二次鸭绿江战役，可以算是战果辉煌，而且从战略上说，人民军不仅彻底粉碎了日军反攻辽东的战略图谋，并重创了日军仅存的最后一支军事力量，从此以后，日军己经没有再向人民军主动进攻的能力了。
当然能够取得这样辉煌的胜利，完全是由于海军陆战队在镇南浦登陆成功，不仅切断了日军的后勤供应，而且迫使日军仓促从鸭绿江沿岸撤军，才给第5军创造了绝佳的战机，否则就算是日军因弹药耗尽而退出战斗，也是有序撤退，而不会是全面溃败。
儿玉源太郞在德川刚一下了火车，就收到了鸭绿江阵地被人民军攻破的消息，儿玉源太郞也只能长叹一声，下令在德川布置阵地，一方面防止突破鸭绿江的人民军趁胜南下，一方面也要抵御占领了平壤的人民军挥师北进；同时又和汉城的日军联络，了解汉城的布防情况，因为汉城不能再丢了，一但人民军真的进攻汉城，儿玉源太郎就必须从德川出兵，进攻平壤，威胁人民军的背后。并且又派人催促去阳德、元山一线的日军，尽快进入阵位，同时又命人收容败逃的军队。
3天之后，战事是平静了下来，人民军进驻到云山、熙川一线，距离德川约有80公里，然后不再前进，而平壤的人民军也没有动静，既没有去进攻汉城，也没有攻击徳川。阳德、元山一线的日军也全部到位，不仅和德川形成呼应之势，同时也和汉城取得了联系，而汉城也布置好了防线，日军严阵以待，韩国皇室成员被日军押进军营里，一但汉城有失就立刻挟持韩国皇室成员向南撤退，如果撤退不了，就立刻杀死韩国皇室成员，绝不能让他们落到人民军的手里。
而这几天也陆续约有2万余败军退到德川或阳德、元山一线，原定的后撤军队在咸兴地区集结则被取消。经过徳川，阳德、元山一线的统计，现在日军的人数共计约11万7千人，除先行撤退的5个日军精锐师团之外，再没有大队以上编制的军队。而在开战之前，日韩军队共计有16个师，超过30万军队，还有10余万后勤人员，
儿玉源太郞的心里也稍稍安定下来，毕竟总算是暂时稳住了朝鲜半岛的局面，不致于全面崩盘，不过人民军现在按兵不动，日军也不敢轻举妄动。毕竞除了5个日军精锐师团之外，日军再没有其他军队了，而且就是这5个日军精锐师团也只有最基本的弹药配置，打完了就没有了，因此儿玉源太郎也不敢再冒险了。不过儿玉源太郞也淸楚，稳定只是暂时，如果人民军再发动进攻，日军决计抵挡不住。
而就在2天以后，儿玉源太郎收到了日本国内的电报，日本政府己经决定接受美国总统罗斯福的调停建议，和华东政府进行谈判，要求儿玉源太郎严守目前的防线，不得再有轻举妄动。儿玉源太郎也松了一口气，这么看来朝鲜半岛是稳住了，只是这次谈判对日本来说恐怕是不容易啊。
其实现在人民军也是强弩之末，尽管第5军取得了辉煌的胜利，但第5军毕竟只有7万人左右，即使是加上海军陆战队，也不过10余万人，凭着这样的兵力，人民军确实是不足以在朝鲜半岛上全面展开战争。而且第5军在这一战中，抓获了20余万俘虏，这个战果虽然巨大，但也背上了一个巨大的包袱，毕竟20余万俘虏，光是监押他们的位置就不小。
在一开始时，人民军是将日韩俘虏一起混合押管，结果在3天时间内，日韩俘虏之间就发生了10余次殴斗事件，原来日兵虽然被俘了，但由于习惯使然，在韩兵面前还是一付高等人的姿态，对韩兵依旧是指手划脚，吆五喝六，而韩兵本来就对日兵心怀不满，现在大家都是俘虏了，凭什么还要受日本人的气，因此也不服不忿，对日兵的指使不理不睬，有的甚致还对日兵恶语相加，结果自然也是可想而知的，嘴炮解决不了问题，那就只有用拳头说话，双方的积怨终于在战俘营中爆发，仅是在殴斗被打死的士兵就有107个，受伤的多达276人，而且基本人数相当，谁也没有占到便宜。
人民军当然不会任由事态发展下去，一方面将双方参与殴斗的人员当众处以极刑，一连枪毙了65个人，才算震摄住了日韩俘虏；一方面也将日韩俘虏分开监押，以防再发生类似事件，但这样一来，看管这些俘虏也需要牵制人民军的大量精力。因此人民军自然也沒有能力再发动新的进攻了。