温玉成军长当即命令：第一一八师迅速占领温井以西的两水洞沿公路之高地，以伏击手段拦腰截击，歼灭可能向北进犯之敌；一二零师三六零团在云山组织防御，坚决阻止伪一师前进，其余两个团向温井机动；第一一九师迅速向云山前进。

    10月25日7时左右，伪一师先头部队，以坦克为先导，沿云山至温井公路北犯，当即遭到了三六零团的迎头痛击。之后该敌在强大炮火和坦克的掩护下，虽发起多次冲击，也未能前进一步。当日上午，另一路自誉为伪六师“精锐”的二团第三营，在一个炮兵中队的配属下，恃强骄矜冒进。该敌在不派出任何侦察人员搜索的情况下，乘坐汽车由温井向北镇放胆推进，渐渐进入了一一八师三五四团和三五三团的伏击阵地。

    上午9时50分左右，战斗打响。三五三团、三五四团立刻采用拦头、截尾、斩腰的战法，向敌发起突然而猛烈的进攻。遭此突然打击的敌“精锐营”，不到1 个小时即被全歼。美军顾问赖勒斯亦被我军活捉。当夜，一一八师及一二零师两个团，又乘胜进攻温井之敌，并于26日凌晨占领了温井，彻底截断了窜犯至楚山的伪七团之退路。

    在整个西线战场，四十军围歼伪加强营的战斗最先打响，这一仗也就成为了志愿军出国后的第一仗，由于志愿军当时是秘密出国参战，出国日期不便公开。于是，经毛主席批准，1950年10月25日，便成为了志愿军出国纪念日。四十军也以打响了抗美援朝第一枪而载入史册。

    10月28日，毛泽东致电彭德怀、邓华，祝贺志愿军在两水洞、温井地区初战胜利。四十军首长立刻将这一喜讯通报全军。全军指战员无不欢欣鼓舞，感到莫大的荣幸。决心以更大的胜利向毛主席和祖国人民报喜。

    继初战告捷之后，四十军又在云山地区与冒进的伪一师展开了三天两夜的激战，为志愿军主力在温井一带展开，争取了宝贵的时间。

    一度进占了中朝边境楚山一带的伪六师第七团，当闻讯其退路已被我军截断后，又企图在伪六师和伪八师各一个营的援救下回撤。但温玉成早已为这三股敌人布下了天罗地网。第一一八师负责歼灭伪七团；一一九师和一二零师则分头歼灭两支援军。打援部队首先告捷：一一九师和一二零师激战至29日拂晓，将伪六师、伪八师前出援救的两个营大部歼灭在温井以东的龟头洞和立石洞。俘敌400余人，缴获榴弹炮20余门，汽车60余辆。一一八师捷报再传：该师进至龙谷洞、柳良洞、古场地区后，不等担任主攻的五十军第一四八师赶到，即乘敌动摇之机于29日黄昏向伪七团发起进攻。经一夜激战，将该敌大部歼灭。

    随后，四十军分两路继续向南攻击前进。左路一一九师于31日拂晓，在曲波院一带，将由球场增援云山的伪八师两个团击溃；右路一二零师于下九洞，歼灭美军一个炮兵中队后，又连续攻占了美二十四师的数处阵地，直逼宁边。

    在抗美援朝第一次战役中，四十军以在云山以南、两水洞、温井、温井以东、古场等地连战皆胜的突击表现，受到了彭德怀等志愿军领导人的通令嘉奖。

    四十军乘第一次战役大胜之余威，又先后参加了第二、第三、第四、第五次战役，阵地反击作战，以及西海岸反登陆作战准备。在近三年的朝鲜作战中，四十军先后与伪六、伪八、伪十一、伪十二师，美陆军第一师、骑一师、第二、第二十四、第二十五师，英联邦师（含加拿大旅），土尔其旅等敌军部队进行了644次攻防战斗。总计歼敌4.3万余人（其中美军2.5万余人）；缴获各种炮684门，各种枪8414支，汽车1291辆，坦克41辆；击毁、击伤坦克193辆，击落、伤敌机412架（其中击落128架），击毁汽车314辆。1953年7月，第四十军离朝回国。