从柳潭里而来的部队突破中国军队的防线到达下碣隅里时，部署在长津水库周围的全体陆战队员和陆军士兵的信心大增。尽管美国国内报纸的大标题惊呼美国军队会被全部吃掉，但战场上的将士们却已没有了被围困的那种焦虑，并且对部队能够突围到海边去充满了信心。然而，尽管大家的自信心都在恢复，这次“向海边突围”的行动仍将是一项艰巨而充满危险的任务。它也将代表着美国的一次可怕的大败，一次任何委婉动听的说法也掩饰不住的大败。

第10军，陆战师，海军，空军及第1陆战飞行大队，精心策划了撤向兴南的行动。由于陆战队和陆军部队需要沿着公路呈长长的纵队前行，因此，要部署迫击炮和大炮不断进行掩护将非常困难。所以，指挥官们迅速把所有战斗机都集结起来，这是美国历史上集结战斗机最多的一次行动。远东空军的中型和重型轰炸机也接受了一项紧急任务，前去阻止或者阻滞中共军队向长津水库前线运送物资和增援部队的行动。最艰巨的战略支援任务由陆战队和海军的战斗机和战斗轰炸机担当。航母上的飞机也做好了战斗准备，随时攻击主补给线及其入口处可观察到的任何目标。有四艘快速航母，两艘护卫航母，一艘轻型航母在近海直接支援这次突围行动。所有这些舰载飞机，再加上远东空军，代表着一次令人畏惧的空中力量的大集结，而且为陆战队员和陆军士兵提供了一个空中保护伞，并成为整个撤退中一个可靠的空中打击平台。

从下碣隅里开始的突围行动定在了12月6日。第7陆战团在前面开路。分给第5陆战团的任务是掩护第7陆战团撤出下碣隅里，并担任后卫部队。在第7陆战团于12月6日上午向古土里方向突围的同时，第5陆战团2营在迫击炮和大炮以及海盗式飞机空中打击的掩护下，向下碣隅里北面的所谓“东山”发动了进攻。第2营在遭遇了相当大的抵抗后，终于成功地夺取了东山上的两个山峰。当天晚上，其他中共部队一次次地返回来进攻东山，但在陆战队的炮火打击下，他们蒙受了可怕的伤亡。到天亮时，有近八百名中国士兵战死于陆战队的阵地前。这次战斗表明，在进攻那些不易突破、不易从侧面包围并有重武器支援的美军阵地时，中国人显得多么脆弱无力。

第7陆战团沿主补给线向古土里的进攻是围绕以下正确的思想策划的，即清除道路两侧高地和山脊上的敌人，以一支强大的坦克部队为先锋在前面开路，把一个连散开部署在道路两侧，为团部的车队提供近距离的安全保障，并以一支强大的防卫部队殿后。这样，第7陆战团和配属的临时陆军营就形成了一个防守严密、不停向前行进的环形堡垒。开刚一亮，部队南撤的行动就开始了。在前面开路的那辆坦克三次遭到中共军队发射的89毫米火箭炮的袭击。指挥人员马上召来陆战队的海盗式飞机和81毫米迫击炮，一齐向敌军阵地开火。即便如此，敌人并没有撤退，后来在配备有坦克的两个步兵先锋连协同作战下，才压住了敌军的抵抗，部队在中午时分得以重新前进。在右翼，第1营有条不紊地从俯瞰主补给线的高地上向前行进，整个白天都没有遇到任何大的抵抗。左翼的陆军临时营也在继续推进，不过他们倒是打了几次交手战，这表明中共军队把防御重点主要集中在主补给线的这一侧。

晚上10点钟，第7陆战团来到了著名的“地狱之火谷地”。在这里，中国军队的一挺机枪冲着先头部队开了火。行进的部队受阻，直到午夜时分，陆军的一辆坦克才将这挺机枪摧毁。部队又向前行进了1100米，来到被中共军队炸毁的一座桥前。此时，中共军队试图攻击部队的后部，但顽强的陆战队员奋力抵抗，迫使敌人退了回去。然而，大约凌晨2点钟，正当部队因修桥而受阻时，中国军队又悄悄回到周围的高地上。他们居高临下，开始向下面的车辆开火。不过，陆战队迅速部署，遏制住了进攻。接着，第7陆战团没再遇到什么事件便来到了古土里。紧随其后的是师辎重队第1分队。傍晚时分，辎重队遭到中共迫击炮和轻兵器火力的袭击。陆战队的炮兵迅速部署，击退了发动袭击的中国人。又向前行进了约一千四百米，中共军队的几发迫击炮弹使好几部车辆起火燃烧，堵住了道路，整个部队又停顿下来。12月7日拂晓时，中国人袭击了辎重队，陆战队的炮兵从牵引车上卸下榴弹炮，直接展开炮击，中国人慌忙逃走了。最后，师辎重队在海盗式飞机的掩护下，终于到达了古土里。

直到12月6日天黑之后，在第5陆战团3营的支援下，师辎重队第2分队才从下碣隅里撤出。然而迟延的撤出却证明是幸运的，因为在空军不间断的掩护下，部队在12月7日白天完成了大部分行动，只受到中国军队零零星星的微弱抵抗。第5陆战团1营和第1陆战团3营，由英军第41突击队相伴，于12月7日早晨离开下碣隅里，沿主补给线前行，在当天的大部分时间内，也得到了空军的掩护，平安地到达了古土里。到12月7日上午10点钟，除了担任师后卫部队的第5陆战团2营、一个坦克排、一队陆战队的工程兵和负责把陆战队带不走的设备物资通通炸掉的器械爆破小组外，没有任何其他美军滞留在下碣隅里。工程兵们进行了最后一次威力极大的爆炸，炸毁了镇南边长津河上的桥梁。半夜时分，后卫部队进入古土里的防御圈内。

这是一次成功的突围。9000多名陆战队员，800多名陆军士兵，125名英军陆战队员，还有40名南朝鲜警察都突出重围，与驻守在古土里的部队会合。在古土里，此时共有11700名陆战队员，2300名陆军士兵和150名皇家陆战队突击队员，外加一些南朝鲜士兵，共计1.4万人。

撤退的下一段路程是前往镇兴里，它位于古土里南面仅16公里处。然而，这段路却是主补给线上最陡峭难行、充满危险的路段。这段路几乎没有一处地方能宽过一个车道，一旦走上这条路，车辆就得一直向前开或向后倒。对于中国军队来说，在这段路上尤其是在位于古土里和镇兴之间的丰知岭关设置路障是再理想不过的了，因此，师部的决策者们决定，驻守在镇兴的第1陆战团1营必须沿主补给线向北进攻，扫除该关口路段的障碍。

从古土里开始的突围于12月8日展开，第7陆战团和配属的陆军营首先出动，以夺取土里正南的主补给线东西两侧的高地，而第5陆战团则前去抢占一个俯瞰四周的山头。1328高地位于古土里以南约1800米的道路西侧，是第7陆战团的第一个攻击目标。该团的第3营在此处遭到中共部队轻兵器的猛烈射击，陆战团从古土里撤走的速度因此而放慢。团长利曾伯格上校把作为后备队的第2营也投入了战斗，让其从侧翼进攻中国军队。到下午6点钟，两个营已在山坡上相会合。与此同时，主补给线东边的陆军营没有遇到任何抵抗就夺取了攻击目标，并继续向前运动与第5陆战团会合。第5陆战团向东面发起冲锋，夺取了1457高地。下午4点钟左右，陆军和陆战队把中国人赶出了这座高地，并击退了中共部队发起的一次微弱反击。

12月9日，在飞机和大炮提供的极好掩护下，部队继续行进。部队没有遇到中国人的顽强抵抗，看来他们都被严寒震住了。美国军人抓获了几个俘虏，大多都患有重度冻伤和长期营养不良。他们证实了中国军队的战斗和非战斗性伤亡一直都在削弱部队的战斗力。此时，保卫主补给线的是特遣队和第3步兵师65团的两个营，他们分别驻守在镇兴里以南10公里的水洞附近和水洞以南11公里的马田洞地区。然而，12月10日夜，一小股中国士兵悄悄潜入没洞村，他们猛烈开火，使撤退行动一度受阻。后来，陆军士兵和陆战队员打垮了这次攻击。12月11日晚上11点30分，剩下的两辆坦克和保护它们的侦察连的士兵一起到达咸兴地区的集合区。他们是最后撤出的部队。“向海边突围”的行动成功了。在突围行动中，有约一千名士兵死伤或失踪，其中大多数是陆战队员。

当部队从下碣里出发，沿主补给线行进的时候，阿尔蒙德将军命令第10军的剩余人马在兴南附近集结。南朝鲜的第3师和首都师从最北边的辰镇向南面约一百三十公里的城津撤退。在那里，一些人乘船撤离，另一些人则乘卡车或者火车到达兴南。美国第7师的所有部队都被调来保卫咸兴的防区。同时，美军第3师也撤离元山，加入到保卫咸兴防区的行动中。

为了撤出第十军，一支由193艘舰艇组成的庞大舰队集合起来，并于12月11日开始运送部队、设备和物资。在为期两周的撤退中，共有10.5万名士兵和9.8万朝鲜难民乘船撤到了南朝鲜。在撤退进行的同时，由第3师和第7师防守的防御圈也在不断缩小。而海军的舰艇则开始炮击，空军、陆战队以及海军的飞机也定时轰炸中共部队和北朝鲜的阵地。面对美军的强大火力，他们不敢冒险用步兵发动大规模进攻。1950年圣诞节前一天，第3师的最后一支部队登上了正在那里等待的登陆艇，撤退到了提供保护的军舰上。12月24日下午2点36分，美军舰队离开兴南向南驶去。征服北朝鲜的巨大努力以失败而告终。