但是，F連並未被遺忘。11月30日，利曾伯格上校在柳潭裡的部隊中尋找一位最佳人選來領導一次營救任務。他已準備開始讓陸戰隊的主力部隊沿著道路運動，這是中國人所期望的行動。然而，派一支精銳部隊穿山越野不僅能解救F連，還會使中國人措手不及。利曾伯格決定派師里最出類拔萃、最勇悍頑強的年輕營長雷蒙德·戴維斯中校。利曾伯格對戴維斯講述了他的意圖：「很顯然，我們不能沿公路強行突進（至F連處），我想中國人不會料到我們將通過陸路行進。（F連）必須營救出來，德洞嶺關必須守住。準備明天上午行動。」
戴維斯立即著手準備。他把病號和能走的傷員挑出來，讓他們把該營的車輛在路上排成縱隊，然後著手整頓突擊部隊。每個士兵攜帶四餐的食品、一行軍水壺的飲水和額外的彈藥。他所關切的是帶什麼樣的食品，現在士兵們最清楚在寒冷中什麼東西嚼得動。大部分人挑選了罐裝麵包和水果，如果把它們塞到緊挨腹部的軍服上衣里便不會結冰。戴維斯把他的迫擊炮部隊人數增加了一倍，以分擔這些沉重的負載。部隊中的每個士兵要額外攜帶一枚81毫米迫擊炮彈，每個齊裝滿載的陸戰隊員要負擔120磅，甚至在平地和好天里這也是一匹馱馬的負載。戴維斯的士兵在華氏零下二三十度的天氣里已經度過了三個星期，除了凍得硬邦邦的野戰食品外，很少吃到其他的東西。由於在封凍的土地上挖散兵坑，所有人的手都有腫痛的裂口。由於陸戰隊員體格訓練的緣故，士兵們初來朝鮮時都精幹靈活，但現在平均每人體重都減少了20磅。當雷·戴維斯觀察他的部隊時，他看到人們由於疲勞和飢餓而面容憔悴，偶爾還有凍傷的白色痕迹。
他讓士兵們按營的隊形列隊，告訴他們必須做的事：夜間徒步翻過一些險峰惡嶺，僅能從攜帶的東西中得到補給，營救F連，然後堅守主要補給線，以解救兩個陸戰團。人們嘟囔著表示贊成。第1營便從柳潭裡進入山區，他們的首要目標是一座在公路以東1 000碼左右、名為1419高地的小山包。掘壕據守的中共部隊頂住了飛機大炮和正面攻擊，已經頑強地堅守了三天。整整一天，士兵們都在溜滑的山上攀行，常常在冰雪中手膝並用，還不斷遭到中共軍隊火力的猛烈襲擊。在一次激戰中，萊斯利·威廉姆斯中尉率領的一個排與中國人展開了白刃戰，並粉碎了抵抗。
這時已是晚上7時，伸手不見五指。戴維斯看了看溫度表，氣溫之低使他感到震驚：華氏零下24度。一天的奔波使他的士兵疲憊不堪，沉重的軍服里汗水淋淋。戴維斯用幾分鐘時間，看了一下地圖，思索片刻，然後做出了決定：如果在這種嚴寒中，穿著這樣濕透的內衣在這裡過夜，明天就動彈不得了。這樣做是自己找死，而最好的做法是接著推進。
戴維斯命令約瑟夫·庫凱巴中尉率領的B連在前面開路，營指揮機構緊隨其後以加強指揮。戴維斯披著大衣蹲下來，仔細看了看指北針，確定了行軍方向，部隊隨即進入茫茫黑夜之中。尖兵以南部一顆明亮的星星作為確定方位的補充手段。雷·戴維斯多年後說：
夜裡寒氣逼人。沿途有一些中國人挖的舊工事。為確保準確的行軍方向，我常常下到這些工事里……用指北針判定方位。
我兩次把軍大衣披在頭上，然後趴在地上，藉手電筒的亮光，校正我的地圖，以檢查行軍方向。我把頭對準一個方位物，然後關上手電筒，掀開大衣，走出工事判定方向，可我常常記不起我在大衣下幹了些什麼，而是站在那裡茫然發獃。周圍的兩三個人會說上幾句話，這時我就會忘記了我正在做些什麼事。
我不得不走下工事，從頭再來一遍。所有的人都不得不三番五次地找你，好弄清要幹什麼。嚴寒使我們完全麻木了。
走過小路的陸戰隊員越多，路面就越滑。「我們滑下坡的那個地方底下便是岩石，」戴維斯說，「沒有樹根，斜坡是硬邦邦的冰，就像坐滑梯一樣，嗖地一下就碰到底了。」
氣溫之低，海拔之高，使得化雪飲水全然不能，甚至生火也無濟於事。士兵們只好吃雪解渴。他們把干襪子和腰墊放在腹部（後者是為防止背帶擦傷），還要想著每隔幾小時就換一次。戴維斯吃的是乾燥的餅乾。「除此之外，所有食品都凍得硬邦邦，無法化開來吃。」
這天晚上某個時候，當部隊穿過深雪翻越一連串的山脊時，戴維斯試圖向尖兵傳話，要他們暫停前進。他擔心他們是在徑直走向敵人主力部隊。「但每次只傳過兩三個人便有人說，『閉嘴別出聲』，只好到此為止，所以我不得不竭盡全力趕到隊伍前面。這時，我已上氣不接下氣，但我卻使他們停止了前進，改道走上該走的路。」
凌晨2時30分，部隊抵達通往F連的主要山脊的頂峰。在最後幾碼的行程中，「我們不得不手腳並用，緊緊抓住樹枝草根，防止滑回下面的冰雪小路上去」。
戴維斯決定就地停止前進，而不是試圖在黑夜裡與F連取得聯繫。F連沒有通信設備，戴維斯也不希望他的救援部隊在黑夜裡被誤認為是中國人而被打死。
但他也擔心陸戰隊員睡著：
當我命令部隊離開山頂時，他們就像蒼蠅一樣散開了。他們站立不穩，我不禁為部隊的極度疲勞深為擔憂。我命令每個連都組織一個由三名軍士組成的小組，使部隊進入陣地，並在拂曉前的幾個小時里來回巡視，使部隊中有人保持警覺。
中國的狙擊手在這幾個小時里從遠處偶爾向該營射擊，一發冷彈幾乎打中戴維斯。當時他剛剛爬到兩塊石頭之間，拉上睡袋的頭罩，突然感到頭部受到一股衝力並有刺痛，原來是一發強弩之末的子彈穿透了布層，「擦傷了我的頭皮」。
翌晨拂曉——這是F連在彈痕累累的山頭上的第六天了——戴維斯的營穿過鞍形地段走向主陣地。巴伯遠遠地看見了他們，他瞥了一眼就知道那些戴著兜帽的人是陸戰隊。他可以看見，在幾百英尺以下的主要補給線上，卡車正沿著蜿蜒曲折的山路向南駛往下碣隅里。
戴維斯的士兵走近福克斯高地時，穿過了中國攻擊者的遺骸。一位名叫謝弗的笨手笨腳的中士喊道：「上校，快到這兒來，讓你看樣東西。」戴維斯說：「中士彎下身去，從一個坑裡拖出一大塊東西，原來是一個中國士兵。我問道：『他死了嗎？』中士說：『還活著，眼睛還在動。』渾身上下只有眼睛還可以動。」F連的環形防禦圈外還發現有6個快要凍死的中國人，後來都死了。
抵達福克斯高地後，巴伯和戴維斯馬上統計了一下傷亡情況。F連有22名重傷員，必須把他們抬到山坡下面等候的卡車上。有兩名士兵因緊張過度而精神崩潰，必須用臨時製作的拘束衣加以控制，但在撤離前兩人都死了。
撤離福克斯高地之前，巴伯上尉統計了一下五晝夜戰鬥的代價：26人陣亡，89人受傷，包括7名軍官中的6名，還有3人失蹤。巴伯連里的倖存者願意下山到主力部隊那裡去嗎？
不，巴伯說，他們要和戴維斯的營留在福克斯高地上，協助守住德洞嶺關，直到陸戰1師的最後一輛卡車穿過這裡駛向安全地帶。
就在雷·戴維斯中校前去解救F連時，利曾伯格下屬的其他部隊便準備撤離柳潭裡，向南運動。兩天的激戰後，戰鬥減弱了。中國人顯然保持了兩天戰鬥、休整、再戰的安排，這是因他們糟糕的補給系統所必須採取的方式。中共軍隊在野戰中得不到空投食品和彈藥的支援，如果一個士兵耗盡了他的攜帶物品，不管是打光了子彈還是吃光了食物，就不得不撤出戰鬥。「一個中國人受了傷就等於被判了死刑，」史密斯將軍指出，「他將被遺棄而凍死。陸戰隊可以聽見中國傷員的叫喊聲，隨著他們被凍僵而死，喊聲便逐漸消失了。另一方面，儘管天寒地凍，受傷的陸戰隊員還是得到了照料。」 陸戰1師作戰處的阿爾法·鮑澤上校後來認為，如果中國人擁有足夠的後勤支援和通信設備，陸戰隊將不可能逃離長津水庫。「陸戰1師不過是僥倖而已。」他說。
史密斯談到的醫療技術之一是軍醫們用嘴融化凍住的嗎啡注射器，設在柳潭裡、由團軍醫切斯特·萊森登海軍少校領導的醫院採用了這個方法。萊森登的工作條件極為不利。步槍的流彈打穿了他的帳篷，而且由於傷員過多，一些人不得不放在外面的草墊上，蓋上防水帆布。
長津水庫的鏖戰結束以後，萊森登醫生對《芝加哥每日新聞》的凱斯·比奇講述了他所遇到的問題：
所有的東西都凍住了，血漿凍住了，瓶子凍裂了。我們不能使用血漿，因為它無法變成液體，而且注射器都被微粒堵住了。我們不能給傷員換敷料，因為我們必須戴手套工作，使手不致凍壞。
我們不能為處置一處傷口而剪開傷員的衣服，否則他就會被凍死。事實上，如果我們不去管他，他常常反而會更好些。你從未試過把傷員塞進睡袋裡吧？
一些傷員在雪地里連續躺了72小時，然後被拉出來，綁在卡車的散熱器上