()兩水洞戰斗尚未結束，雲山阻擊戰打得正急，彭德懷和40軍軍長溫玉成就在醞釀下一步戰斗，想趁熱打鐵，進攻溫井。黃昏，兩水洞的槍聲剛剛沉寂下來，部隊還在打掃戰場。一輛吉普車從北鎮方向飛馳而來。直接開到了118師前線指揮所，原來是志願軍的韓先楚副司令員，來傳達彭總的命令︰立即攻擊溫井，圍殲敵6師2團的殘余部隊。韓副司令員直接指揮118師向溫井逼進。同時命令120師從南面對進合擊。25r 夜24時，向駐守溫井的韓國第6師2團發起攻擊。118師352團攻下溫井西南山，353團攻下溫井西北山。120師358團和359團從東南方向攻擊前進。
溫井的韓軍第２團，一邊收容敗兵一邊通宵構築陣地，等待第19團的增援。凌晨3點半前後，志願軍的軍號聲刺破了夜幕，志願軍攻進了溫井街里，溫井籠罩在煙火和手榴彈爆炸聲中。韓軍第2團陷入了混亂。韓軍第2營和第3營，已經在兩水洞戰斗中被打殘，第1營也人心惶惶，不敢戀戰。沒等團長咸炳善下達撤退命令，第2團各營官兵就丟棄了裝備，慌亂著向山中逃去。團長咸炳善也狼狽後撤，在路上踫到了作為障礙物的燃料槽罐車。他想也不想，下了吉普點燃了槽罐車，結果槽罐車發生了爆炸，咸炳善被燒成重傷。2團在絕望中瓦解了，官兵們惶惶如喪家之犬，四處逃散。10月26r 凌晨，志願軍攻佔了溫井。韓國第２軍軍長劉載興得知第２團戰敗、溫井失守後，即命令熙川的第6師第19團主力，和先遣的第師第10團主力，向溫井進攻，奪回溫井。同時命令第師主力緊急北上。
韓軍第6師第7團，已于10月24r 從溫井北上，經檜木洞、古場洞直逼鴨綠江邊的楚山。彭總決定118師撤出溫井，回師楚山，配合50軍148師殲滅韓軍第6師的第7團。120師和119師仍留溫井原地，準備圍殲前來進攻溫井的敵軍。27r ，韓軍第6師19團主力和第8師第10團主力各兩個營，由熙川和球場西進，企圖重佔溫井，接應由楚山回逃的6師第7團。彭總命令40軍就地圍殲來援之敵。韓先楚副司令員親臨前線，直接指揮部隊分割包圍敵人。