8月30日，麦克阿瑟发布了攻击仁川的行动命令，庞大而又极其复杂的人员、船只和飞机的调动便开始进行，分别向各自的攻击位置运动。恰在此时，北朝鲜司令部看到突破釜山的机会日渐消失，便在釜山防御圈周围发起了破釜沉舟的总攻。北朝鲜为发起9月攻势，集结了大约九万八千人，其中三分之一是新兵，而新兵中大部分是在南朝鲜境内征召的。而对付这些军队，联合国军司令部却有大约12万人的战斗部队，另外还有6万人的支援队伍。

虽然处于食不果腹、敌众我寡的境地，北朝鲜士兵仍然发动了攻击。他们在几个地方打开了缺口，并在9月初通过这些缺口拥入美国和南朝鲜军队的后方。在随后的激烈战斗中，北朝鲜人取得了重大战果。到9月3日，沃克将军已在五个地方面临险境：北朝鲜军在浦项洞的突破；在大邱和浦项洞之间的永川，侧面走廊被分割；在大邱以北的山区北朝鲜军占据要地；在洛东江下游突破洛东江江湾以及在马山附近最南端向第25师主力的后部发起猛攻。

在崇山峻岭的中线战场和浦项洞的东海岸一线，南朝鲜军和北朝鲜军之间残酷的战斗持续了两周，双方损失都极为惨重。由于美第24师的协助和几个炮兵营与联合国空军及海军的狂轰滥炸，南朝鲜军最后才把北朝鲜人赶回到了大山里。在这一战区，北朝鲜司令部最大的失败在于，它无法为推进的部队提供足够的补给。在大邱的北面西北方向，第8集团军正面临着严峻的挑战。9月2日，三个北朝鲜师向第1骑兵师发起了进攻。9月3日，第1骑兵师防守的大阜洞和佳山失守。在南江和洛东江交汇处以北的洛东江湾一带，形势更加危急。9月1日，北朝鲜军队在江湾处以及江湾南北江面的无数个地点渡过洛东江，向刚到这一线的第2师发动攻击。到9月1日上午，北朝鲜人已经渗透到南北走向的长连-龙山公路，把第2师分割成了两段—第23团和第38团在北边，第9团以及师部在南边。敌人在第2师的防线中部冲出了一个10公里宽、13公里深的缺口。8月31日夜，以马山以西的南方战线上，北朝鲜第6和第7师向驻扎在南江一线的第25师的第35团，和驻扎咸安以西、战斗山和毕泰以北的第24团的第2营发起了猛烈的进攻。北朝鲜军源源不断地从缺口穿过，运动到仍然驻防在南江一线的第35团的背后。接着，北朝鲜人向东迅速大举推进。

釜山环形防御圈的形势危在旦夕。第8集团军军长沃克认为，最大的危险在洛东江湾一带，北朝鲜军在那里的突破最严重，渗透得也最深。他要求空军攻击北朝鲜的人补给队伍和洛东江以西江湾地区的援军。远东司令部指示海军加入战斗。第7舰队迅速掉头，从攻击仁川和首尔的预定位置撤出，全速向南航行以便使舰载飞机进入作战区域，协助防御洛东江湾一带。沃克将军还命令已经准备开往釜山发起仁川登陆的海军陆战旅（第5陆战团）处于待命状态。他命令陆战队返回防线，支援部署在洛东江湾上的第2师。第5陆战团到达龙山后，随即进入阵地，并于9月3日上午向西发动进攻。

9月3日是反攻的第一天。在空军的不断轰击下，北朝鲜军纷纷逃散，陆战队便乘机占领了城西的一个高地。9月4日再次发起反攻，敌人此次一触即溃。黄昏时刻，反攻的队伍又推进了五公里。9月5日一大早，北朝鲜人便发动了猛烈的突围。敌人突入到了步兵阵地，于是，美国士兵便用刺刀展开肉搏战，终于遏制住了敌人的攻势。天一放亮，美国第三天的反攻便开始了。上午过半时，陆战队逼近五峰里岭，第9团则到达苜宿叶式高地。陆战队从山岭之间的山口穿过，占领了山岭那边的阵地。下午，一支北朝鲜军从隐蔽的阵地冒出，向部署在隘口公路南边一座小山上的陆战队发起进攻。进攻一直持续着，直到美军增援人员上来后，在陆军的大炮和陆战队的迫击炮的配合下才遏制了敌人的进攻。

第二天，9月6日，根据麦克阿瑟的命令，第5陆战团从五峰里阵地撤出，返回到釜山为仁川入侵充实兵力。陆战队的撤出，使沃克将军面临着巨大的压力。早些时候，他对阿尔蒙德将军说过，要是他手里没有第5陆战团，他就不能对环形防御圈的安全负责。尽管，沃克将军坚决反对第5陆战团的撤出，但麦克阿瑟还是坚决地撤出了第5陆战团。沃克将军面临着一项日益逼近、影响深远的抉择：第8集团军是否应该撤退到所谓的戴维森防线？沃克明白，这个决定事关重大。然而，作为一军之长，他要对部队的安全负责。沃克眼前的情况使他十分清醒：尽管联合国军优势明显，但北朝鲜军却处于攻势，而且正在突破美军的阵地。

9月5日，沃克和他的高级参谋以及大多数师长仔细商谈了撤退一事。在商谈时，沃克并没有做出最终决定。为防万一，第8集团军的作战训练部拟订了9月6日早晨5点撤退的命令。但是，就在当夜，有“猛犬”之称的沃克将军却决定固守，绝不撤退。