战争初期，这一名称让“联合国军”误以为这不过是一只小规模的志愿者队伍。后来“联合国军”弄清中国人民志愿军是成建制的正规部队，只是使用了完全不同的番号后，也愿意承认“志愿军”这一名称，以将战争限制在朝鲜半岛，避免将战争升级。
虽然名称为志愿军，但实际是现役部队整建制地参战，总司令彭德怀更打趣说：“什么志愿军，我就不是志愿的！”不过，即使是这样，当时的参战官兵对抗美援朝都抱着欢迎、积极的态度，在一定程度上也算是“志愿”。当时的口号是“抗美援朝，保家卫国！”
1950年10月7日，美军大举越过三八线，向平壤推进。与此同时中国人民解放军所部东北边防军改编为中国人民志愿军，为进入朝鲜境内作战积极开始临战准备，彭德怀被任命为中国人民志愿军司令员兼政委。
1950年10月19日中国人民志愿军第38军率先从辑安（今集安市）渡鸭绿江入朝作战。入朝后的第一次战役在1950年10月25日打响。当天志愿军第40军第118师在北镇对“联合国军”发起突袭，用了一个多小时夺回了温井，联军并未料到中国军队会在联军越过三八线进入朝鲜的情况下发动进攻，而且此前联军也没有收到任何中国军队已经跨过鸭绿江的情报。联军被打得措手不及，全面撤退至清川江以南。
1950年11月25日，第二次战役打响，志愿军第13兵团于清川江战役攻击并击退南韩军队第二集团，然后击退美军第2师。联合国指挥部、美国第八集团军在土耳其旅掩护下成功撤退。
11月27日，在东面战线，志愿军第9兵团在长津湖战役突袭美国第七集团军的团战斗队（3，000士兵）和美国海军陆战队第1师并一度加以包围；但美军仍在空军和X兵团掩护下成功突围循海路撤退。
11月30日，美军第八集团军被志愿军第13兵团驱离朝鲜半岛的西北部。
12月6日，中朝军队收复平壤，并把联军赶回到三八线附近，初步扭转了朝鲜的战局。
1950年12月31日，中朝联军发起第三次战役；至1月2日，志愿军已突入“联合国军”防御纵深15至20公里，将“联合国军”部署打乱，“联合国军”被迫全线撤退。至1月7日，“联合国军”已退至三七线南北之平泽、安城、堤川、宁越、三陟一线，作战过程中大批南韩军队和少量美军因撤退不及被中朝军队歼灭，却并未歼灭联军的重兵集团，彭德怀认为联军是在有计划地南撤，企图诱敌深入，重演仁川登陆故伎，故命令志愿军停止追击，战役遂于1月8日结束。
1951年2月11日晚，志愿军发起横城反击战，牵制住了砥平里的“联合国军”，计划进攻横城西北的南韩第八师，由此打开缺口，向原州的美军防线进击，志愿军取得胜利。志愿军利用横城反击战迫使南韩第三、第五、第八师以及美军第二师一部和空降一八七团开始后撤，在一定程度上缓解了志愿军在整个战场上面临的压力。横城反击战后，东线联合国军出现了全线动摇的迹象，并开始不同程度的后退，除了砥平里的“联合国军”
2月13日，志愿军发起砥平里战役。
1951年3月7日－4月4日，美军进行撕裂者行动。在3月14日晚上至15日，韩国第1步兵师和美军第3步兵师重占汉城，标志著1950年6月以来第4次，也是最后一次该首都易手。志愿军放弃仁川和汉城，全线被迫后退了100多公里，撤回到了北纬38°线以北。
由于缺乏现代化空军编制，志愿军在北朝鲜场上没有所谓前线与后勤的区别，整个战线曝露于美军的猛烈空袭之下，只能利用夜战突击，并在夜间以大量民工抢修道路与桥梁，随炸随修，修复后又再遭炸毁。战场上缺乏新鲜果蔬，志愿军普遍患有夜盲症，严苛的环境逼得志愿军总司令彭德怀搭机返北京，直言前线之困难。***思考后向彭德怀提出：“朝鲜战争能速胜则速胜，不能速胜则缓胜，不要急于求成。”
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