美軍在仁川登陸後，腹背受敵的人民軍立即調整部署：一方面，在洛東江防線上頑強地阻擊向北突破的美第八集團軍的進攻；另一方面，調動兵力向漢城增援，試圖「把敵人消滅在京仁地區」。
但是，除了在後勤補給上北朝鮮人民軍與聯合國軍相差懸殊外，在兵力上人民軍也處於絕對的劣勢。9月中旬，聯合國軍的兵力已經達到15.1萬人，坦克500輛，各種火炮1000門以上，還有美空軍第五航空隊的1200架飛機的支援。而這時人民軍只有7萬左右的兵力，其中約一半的士兵還是為補充戰爭受損而征來的新兵，其裝備也在戰鬥中損失嚴重，裝備率僅是編製的一半。
人民軍在北朝鮮前線指揮官金策大將的指揮下，在洛東江對峙線上頑強地堅持了整整六天，隨著人民軍在洛東江各條防線阻擊的不斷受挫，人民軍全線崩潰的徵兆已經顯露。從18日晚開始，人民軍第一軍右翼開始按秩序後退。22日，在釜山狹窄的防禦圈內苦苦堅守了兩個月之久、差點被趕下大海的美第八集團軍終於突破了人民軍的防線，大舉渡過了洛東江。
在面臨重新構成防線已經沒有實現希望的形勢下，23日，金日成下達了全線向三八線附近撤退的命令。
金日成下達這個命令時的痛苦心情是可想而知的，因為僅僅在一個月前，全朝鮮統一的前景似乎已經是很明朗了，當時沒有人相信喪失鬥志的南朝鮮軍隊會死裡逃生，即使有美軍的連續不斷的支持。而那個狹窄的釜山防禦圈在一個月前還是汪洋大海中一個僅供苟延殘喘的小小的救生圈。
根據戰後披露的資料，8月，麥克阿瑟確實曾經制定過一份從朝鮮撤退的詳盡的計畫，為此美國海軍已經做了大規模的準備。
可是現在，北朝鮮人民軍的撤退還是晚了。27日，沿著京釜公路突進的美國第一軍與從仁川登陸的美軍會師。人民軍的退路已經被全線封鎖。
被包圍的人民軍部隊頑強突圍，很多部隊被打散，土兵們進入山區成為游擊隊員。到28日，美聯社以《北朝鮮軍隊行蹤之謎，南部戰線一夜之間銷聲匿跡》為題報道說：「北朝鮮軍隊如何擺脫了聯合國軍的追擊，是戰局中的一個謎。」當時日本的報刊也報道說：「北朝鮮軍隊煙消雲散，一兵一卒也沒抓到。」實際上，人民軍遭受的損失是巨大的和致命的。根據戰後資料的統計，7萬多人民軍真正撤退回三八線以北的不到3萬人。在損失的兵員中1萬人傷亡，1.2萬多人被俘，成為游擊隊員的有近2萬人。
而且，人民軍的重裝備幾乎全部丟失。
北朝鮮公開資料記述的人民軍的撤退如下：西部戰線的人民軍部隊，在咸安地區和洛東江左岸，一面展開英勇的反擊和果敢的襲擊戰，一面逐漸撤退到洛東江右岸有利的地點。於是，敵入在九月十八日至十九日付出莫大損失後渡過洛東江。九月十九日，敵人在我軍各聯合部隊的接合部突破了我軍的防線，攻入到我軍的背後，使我軍處於不利形勢。
東部戰線的人民軍各聯合部隊在慶州、浦項地區不分晝夜地進行了激烈的戰鬥。九月二十一日，敵人在這個地區突破我軍防線。當時敵人從北方威脅著漢城，洛東江戰線地區又被敵入突破，因此整個戰線的情況是緊張的。
美第九軍、第一軍和李偽第二軍、第一軍部隊在大批飛機的掩護下，二十二日突破我軍防禦……九月二十四日到三十日拂曉，歷時六天，我軍聯合部隊在咸昌、梨花嶺堅守陣地……安東、竹嶺地區展開頑強防禦，把敵人的進攻推遲了好幾天，有效地掩護了後方部隊的撤退。
但是，當時竊取在西部戰線地區我軍部隊負責地位的以金雄為首的反革命反黨宗派主義分子們，對最高司令部的作戰方針蓄意採取了消極怠工的態度，這些惡徒們沒有認真執行最高司令部鑒於敵人要在仁川登陸的企圖越來越露骨、為加強仁川——漢城地區的防禦而下達的關於把洛東江地區的部隊轉移到仁川——漢城地區的命令，又沒有執行鑒於其後戰線已經緊張的情況下而下達的關於把西線部隊迅速轉移到錦江以北的有利地區的命令。
這些反革命反黨宗派分子這樣阻撓了最高司令部作戰方針的實現，從而幫助了敵人，給我軍帶來了更大的困難。
這樣，我軍一部分主力部隊還沒有從南半部地區撤完，敵人就搶佔了南半部的大部分地區，因此，前線處於嚴重狀態……我軍被切成兩段，主力部隊的大部分陷於敵人的包圍之中。
人民軍統帥金日成後來是這樣總結失敗原因的：一、美國動員陸、海、空的大兵力，發動了大規模進攻，敵我兵力對比上敵人佔優勢。
二、潛入到人民軍內部的金雄等反革命反黨宗派分子和部分指揮人員，沒有及時貫徹黨和最高司令部的正確的戰略和作戰方針。
三、美李匪幫的屠殺政策和朴憲永（當時北朝鮮的外交部長，生於南朝鮮）、李承燁（當時北朝鮮的司法部長，生於南朝鮮）間諜集團的破壞。
除去政治上的說辭之外，金日成在他的總結中至少有兩點是值得軍事家們研究的，即：一、人民軍向南前進的時候，其推進速度和兵力投入都不理想，沒有達到當美軍還沒在釜山形成堅問的防禦時一鼓作氣地把敵人趕下海去的目標。而如果人民軍一旦實現了這個目標，佔領了朝鮮全境，聯合國的任何武裝干涉，都將會失去政治和軍事的依據。二、仁川登陸前的預測失誤和登陸後釜山防線的被突破以及對仁川方向沒有組織有效的阻擊，從而使南北美軍順利地會合形成了強大的夾擊攻勢。
從美軍的角度上看，仁川登陸的奇襲效果、空中力量和地面兵力上的絕對優勢是扭轉戰局的關鍵。
美軍在仁川登陸後的第二周，即9月29日，聯合國軍佔領了漢城。美軍戰史中記載：「在漢城抵抗宣告結束時，敵人向議政府方向退卻了。北朝鮮軍隊想入侵南朝鮮是一場大賭博，並且邊唱凱歌邊進入漢城，至今恰恰是第九十天。」
9月29日上午10時，麥克阿瑟飛抵金浦機場。在已經成為一片廢墟的漢城街道上穿過歡迎的人流，到達南朝鮮中央政府大樓國會議事堂。麥克阿瑟和李承晚夫婦一起進入會場，沃克和美國海軍軍官們坐在主席台上，「還都儀式」開始了。這個儀式沒有儀仗隊，原來指望的是美軍陸戰一師的樂隊，可他們的樂器留在了日本沒帶來，況且作為步兵參加戰鬥的陸戰一師很多樂手都受了傷。此時，還能聽到市區內零星戰鬥的槍聲。麥克阿瑟的祝詞是事先準備好的：總統閣下，以人類最大希望和靈感為基調而戰鬥的我們聯合國軍，在憐憫之神的保佑下，在此解放了南朝鮮首都漢城，現在，我把漢城交給你。
在麥克阿瑟說這番話的時候，大廳北邊殘破的玻璃在炮聲的震蕩中掉下來，引起在場的所有人的一片驚慌，大家都以為是炸彈爆炸，只有麥克阿瑟一動未動，在他薄而固執的嘴唇上，玉米芯煙斗冒出的煙草氣味發出淡淡的香氣。他在碎裂聲和驚呼聲中抬頭看了看他的頭頂，那裡飄揚著一面美國的星條旗。
儘管美國國內輿論說那面星條旗在整個儀式中「位置大顯眼」，會讓人產生「美國佔領了朝鮮」的聯想，但麥克阿瑟在整個朝鮮戰爭中的個人威望，在這一時刻毫無疑問地達到了頂點——後來的歷史說明朝鮮戰爭發展到現在僅僅是序幕的序幕，但麥克阿瑟卻在序幕中走到頂點了。
頂點，意味著再往後走就是下坡路了。
接著是李承晚的感謝詞。全世界的人都從那一天的報紙上看到了這個老頭子「泣不成聲」，他說：「我本人的永遠感謝和南朝鮮國民的感謝心情，不知用什麼語言來表達才好……」應該說，李承晚當時確實是「百感交集」。戰局的發展趨勢以及他個人政治前途的轉變竟然如此迅速，彷彿命運在故意折騰這個老頭子一樣，讓他在短短的幾個月中恍惚如夢。
當天，聯合國軍的先頭部隊到達三八線。
1950年10月1日，中華人民共和國成立一周年國慶日。
這是新中國的第一個國慶日，全國各地都舉行了慶祝活動。
北京的大街小巷到處紅旗招展。從清晨起，穿上節日服裝的工人、市民和學生就已經聚集在天安門廣場上。上午10時，毛澤東和中國的其他領導人登上天安門城樓，和幾十萬群眾一起觀看了盛大的閱兵式，接著就是沸騰的群眾遊行。入夜，五彩的焰火騰空而起，廣場上的人民載歌載舞，歡樂的場面延續到深夜。
但是，在這一天，歡樂的中國人還不知道，一個巨大的戰爭陰影正向他們籠罩而來。朝鮮戰爭的消息雖然已可以在報紙上看到，但大多是北朝鮮人民軍勝利的消息，即使有一些不妙的跡象，普通的中國人也不會關心的，百姓認為戰爭離他們很遙遠。
只有中國的領導人面對歡樂的場面心中暗存憂慮。隨著仁川登陸作戰成功和聯合國軍已經進至三八線，隨之而來的令世界矚目的問題產生了：以美國為首的聯合國軍是否會越過三八線繼續北進