这条防线在原州以西与战前划定的“D线”重合，而在原州以东则向南回缩，最远处甚至退至“D线”以南约60公里。新防线距离汉城大约55公里。"联合国军"撤退的部队乘车疾驰，仅需一两个小时便能抵达。而对于完全依赖步行，且白天还必须隐蔽防空的志愿军来说，这无疑是一段不短的路程。
1月5日中午，第39军侦察分队报告称，汉江以南15公里范围内已无敌军踪迹。吴信泉于当日下午15时将此情电报彭德怀、韩先楚等人，建议第50军连夜渡江，其他各军则无需再经清平川绕道，可直接从汉城过江。
从5日晚开始，志愿军和人民军部队陆续跨过汉江向南推进。到8日，右集团各部相继占领了水原、金良场里、金浦和仁川等地；左集团各部则攻占了砥平里、杨平、骊州、利川、洪川等地区。与此同时，人民军第2、第5军团也占领了原州和横城，并继续向荣州方向追击。
从5日开始，除了少数执行威力侦察任务的分队外，志愿军主力基本上已经在战场上与美韩军队脱离了接触。
8日，“联合国军”在中朝人民军队打击下，撤至北纬37°线附近的平泽、安城、堤川、三陟一线。鉴于在整个战役过程中志愿军和人民军并未能歼灭敌人的重兵集团，“联合国军”的后撤似有计划进行，企图诱使中朝人民军队深入后重演仁川登陆的一幕。
在志愿军内部，由于连续作战加上持续推进，后勤线压力越来越大，许多单位都需要人员补充才能重新恢复战斗，同时因为连续三次战役的胜利，志愿军与人民军内部也开始出现轻敌思想，对于停留在三七线以北，甚至是准备放弃汉城都有所怨言，认为可以从北到南一次解决，将美军彻底赶下海。
为了遏制这种想法的蔓延，彭德怀在第三次战役结束前还专门开过一次会议，对当前的局势进行了深刻分析才使得志愿军内的轻敌思想被遏制。
为解决志愿军南进过远而产生的各种不利影响，同日，志司果断决定停止追击行动，志愿军及时停止了脚步，开始转入防御态势，一边努力维持后勤线完整，一边防备联合国军反击，第三次战役即告结束。
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