、政治委员王平和被轮换准备回国的郑维山研究认为，该兵团金城正面南朝鲜军几个师，已遭到夏季战役第一、第二阶段的打击，兵团指挥的各部也有了攻坚作战的经验，对南朝鲜军工事情况较为了解，并且金城正面阵地向我方突出，于是计划了金城战役，接替王近山任第3兵团司令员的许世友、志愿军后方勤务司令部副司令员张明远等共同参加了研究。决定切掉在金城正面南朝鲜军的突出部，拉平战线。经邓华、杨得志批准，以第21、第60、第67、第68、第54军，组成东、中、西三个作战集团，在第9兵团第24军的配合下，于7月13日黄昏，对南朝鲜军4个师防守的正面25公里的阵地，同时发起了攻击，即金城战役。
此次攻击，是志愿军转入阵地战以来规模最大的一次攻击，也是抗美援朝战争最后一次攻击，并且是抗美援朝战争中唯一的一次阵地进攻战役。自1952年下半年以来，志愿军方面地面火炮虽在质量上仍不能与“联合国军”相比，但在数量上，已超过“联合国军”。这次战役，志愿军集中了1480余门各种火炮，地面火炮对比以1.7：1占有优势，兵力对比以3：1占有优势。志愿军共发射炮弹1.9万余吨，相当于运动战时期第一至第五次战役发射炮弹总量的2.2倍。其中，在发起攻击的当夜，1000余门火炮齐放，发射炮弹1900余吨，摧毁了南朝鲜军阵地的主要工事。志愿军在25公里的正面上，一个小时之内即全部突破阵地。至14日黄昏，已拉平了战线，向南最远推进9.5公里。而后向南朝鲜军纵深发展，最远的又推进了8公里。16日，克拉克和接替范佛里特任美第8集团军司令官的马克斯韦尔·泰勒，组织美军和南朝鲜军共8个师，在飞机、坦克和炮兵火力的支援下，全力展开反扑。志愿军遂转入防御，直至27日，共击退敌军1个连至两个团兵力的反扑1000余次。金城战役共歼敌5.3万余人，南朝鲜军4个师被打残，收复阵地160余平方公里。毛泽东讲到这次战役时曾说：“如果照这样打下去，再打它两次、三次、四次，敌人的整个战线就会被打破。”
从6月25日至7月27日，志愿军和人民军共歼敌7.8万余人，收复土地192.6平方公里。这次作战，严厉地惩罚了李承晚集团，加深了美方内部的矛盾，有力地保证了停战后朝鲜局势的稳定。
克拉克后来回忆时说：“在我的心中毫无疑问认为，这次共产党攻势的主要原因，假使不是唯一原因的话，是给大韩民国陆军一个迎头痛击，并向他们及全世界表示‘北进’是说易行难的事。”艾森豪威尔也说：“许多人认为，中国共产党人的政策在于通过只进攻大韩民国部队，不进攻美国部队，以此来分裂盟国。一个可能有用的后果是，提醒一下李总统，如果失去‘联合国军’的支持，他的部队是脆弱的。”李承晚甚至抱怨：“中共攻势之所以获得胜利，是由于第8集团军采取守势太久，以致让共产党建立了他们的实力。”
从1953年4月底至7月27日朝鲜停战实现止，这一段以打促谈的作战指导，是抗美援朝战争后期作战指导最精彩的一幕。打谈紧密配合，打是为了谈，打服从谈，打促进谈。同时，谈为打规定任务，谈为打提出要求，打击重点目标的选择，打的时机的确定和打的规模大小，均根据谈判的需要而定。志愿军作战和谈判的主要对手是美军，谈判能否有所进展，关键决定于美国的态度。因此，志愿军确定以打促谈，首先决定以美军为重点打击目标；待美方在谈判中的态度有所好转，而南朝鲜李承晚集团不愿停战时，则将打击的重点目标改为南朝鲜军，并扩大了打击的规模，而对早已主张停战的英、法等国军队不作主动攻击，对美军也只选择连以下兵力防守的目标进行攻击；待停战谈判全部达成协议，李承晚集团破坏协议时，则将作战目标改为专打南朝鲜军，并更加扩大了打击的规模，而对美、英军等均不作主动攻击，直至打得李承晚集团也不得不同意停战。整个作战显得有理、有力、有节，堪称以打促谈的典范。