驻守在柳潭里的陆战队是第10军的进攻主力，正于11月26日进入指定地点。然而，就在当天，那里的第7陆战团却从俘虏的三名中国士兵口里得到了一个让人感到事态严重的消息。这三人称，中共军队的三个师已于11月20日到达柳潭里，正计划从那儿向南和西南方向推进，目的是等第7和第5陆战团通过之后切断其主补给线。尽管第10军已经确认进入北朝鲜的中共军队有六个师，但对于中方可能会对此次进攻做出何种反应，情报部门的估计却仍比较乐观。因此，军部决定，继续实施进攻计划。陆战队的突击部队第5陆战团2营，于11月26日晚抵达柳潭里，并开始为次日上午发动进攻作准备。

11月27日清晨，第5陆战团第2营从柳潭里出发，沿着夹在西北和西南两座山岭之间的一条道路向西发起进攻。H连没遇到任何抵抗，就顺利占领了1403高地，G连虽然也没有遭遇到任何中国士兵就占领了1426高地，但此后不久即遭到来自西南方向460米处山岭上的中国军队猛烈的炮火攻击。第5陆战团的F连是主攻的先锋，他们沿着夹在西北与西南两座山岭之间陡峭的道路向西推进。当走到柳潭里以西一公里半多的地方时，突击连突然遭到来自西南山岭上最西面的远程轻兵器火力的袭击。几乎在同时，陆战军空军侦察机上的一名飞行员报告说，中国军队的阵地已遍及西部前线及道路南北。紧接着，第5陆战团D连也遭到中共军队的袭击。

F连从北面向敌军阵地发起进攻，并赶走了中共军队，然而，在西边900米远的一座山峰上，中共军队的机关枪火力横扫山岭，使该连的进攻节奏慢了下来。与此同时，D连成纵队拐过山岭南端的一段弯路，突然迎面看到西南方向大约一公里半的东侧山坡上，出现了一条条中国人挖的战壕。中国军队居高临下，集中火力从山上向该连射击。面对这道难以克服的障碍，第5陆战团2营营长罗伊斯中校取消了当天的进攻。当天白天和傍晚，第5陆战团的另两个营也陆续抵达柳潭里，并在村子附近构筑了一个防御圈准备过夜。11月27日夜，陆战队的大量火力都集中在柳潭里及其周围，包括陆战师的两个团和该师几近四分之三的火炮，另外还有相当数量的107毫米的重型迫击炮和75毫米无后座力炮。

11月27日夜，中共军队三个师趁着月色出发，试图消灭美军。他们运用拿手的正面攻击辅以双重包围的战术。中共第89师调动两个团的兵力，从正面攻击西北山岭最南端高地上的陆战队，而第79师则悄悄从北面山岭上下去围攻1282和1240高地上的陆战队阵地。与此同时，中共第59师向东南形成一个宽大的包围圈，越过南面山岭的东部地带和德洞关周围区域长驱直入，试图切断通向下碣隅里的主补给线。陆战队没有料到中共军队反应竟如此神速。夜幕降临后的几个小时内，中共士兵很快就包围了驻守在柳潭里南面主补给线上的C连和F连的孤立阵地，并控制了相当区段的主补给线。

在西北山岭上，一群群中共士兵从晚上9点左右开始向陆战队进行试探性进攻，稍一交手就立即撤退。等确定了警戒部队和前线的位置后，中共军队便集中迫击炮火向美军阵地轰击，部署在山岭各处的步兵也用机枪进行扫射。这样集中攻击大约20分钟后，中共军队的迫击炮开始渐渐打向陆战队的后方。此时，中国人开始向E连和F连结合处的一片洼地上的狭窄战线发起冲锋，以期取得完全突破。尽管陆战队的机枪手打死了许多攻上来的士兵，但他们最终还是从这里打开了缺口。中国人试图通过这个突破口，击退刚刚暴露无遗的侧翼部队。陆战队的密集炮火使中共军队完全没有机会在此处取得突破。

但部署在1403高地和洼地突出部东北640米处的陆战队H连，却没有那么幸运。中共军队从四面对该连发起试探性进攻。晚上约10点钟，他们对该连右翼的一个排展开猛攻；几分钟之内右翼就被打垮了。及时响应的炮火阻挡住了中国人的冲锋，支援的炮火一停止，连长库克就亲自率队发起反攻，试图夺回失去的右翼阵地，但中共军队的机枪和手榴弹粉碎了这次反攻。平静了一段时间之后，中共军队又发起第二次规模较大的进攻，但该连守住了阵地。11月28日凌晨4点钟，3营营长哈里斯中校命令这支被敌军紧逼的部队撤回到第5陆战团E连的背后。于是，坐落在西北方向柳潭里上面的1403高地现已失守，它像一把尖刀插在陆战军整个防御圈内，中共军队处于极为有利的位置。

中共军队对北面山岭的进攻也于11月28日凌晨时分开始。在第一轮进攻中，部署在柳潭里东北约一千一百米处1282高地上的第7陆战团E连遭到数次攻击。由于反击火力十分猛烈，进攻没有成功。 对北山岭的第二轮进攻发生在1384高地，该高地位于相信柳潭里以北大约一千一百米处，是陆战队于11月27日天黑之后占领的。11月28日凌晨2占30分左右，中共的一支部队打垮了守卫高地的陆战团3营I连的一个排，夺取了高地。中共军队对北山岭的第三轮进攻是针对1240高地的。凌晨1点钟左右，中国人向第7陆战团D连发起猛攻。西北防区的一个排连续打退三次进攻后，阵地失守。与此同时，1282高地上的形势恶化。凌晨3点钟左右，中共军队的指挥官又调遣另外一个约125人的连队，重新对山头发起进攻。在这一轮进攻中，中共军队和美军陆战队双方都损失惨重。

就陆战队在柳潭里的整个阵地而言，北山岭的形势极其严重。如果中共军队能在山谷上方的北山岭上完成部署，那么，他们就可以用炮火俯射下面的步兵和炮兵，那样的话，陆战队便无法守住柳潭里。而如果陆战队要想保持完整，就必须把中共军队从柳潭里的山谷里赶走。因此，凌晨3点钟，陆战队开始对1384高地发起第一轮反攻。11月28日结束时，北山岭上的中国军队占领了北边1384高地的顶峰和柳潭里正东面的1240高地，但最终被赶到了1282高地下面的山坡上。美军对1282高地的占领，使中国军队无法对陆战队在柳潭里的阵地构成直接威胁。

12月3日，在越野部队和先头部队的联合攻击下，陆战队突破了中共军队在德洞关的阵地。排成纵队的陆战队继续向下碣隅里行进，长长的陆战队伍整整走了一个晚上，才缓缓进入下碣隅里。12月4日下午2点钟，后卫部队的最后一批士兵进入下碣隅里的防御圈，为时四天的撤退终告结束。大约一千五百名死伤人员被运到下碣隅里，其中约三分之一的人是被冻伤或者是由于其他一些非战斗因素而伤亡的。