有记载显示，在战役展开的20多天里，零下20多度是家常便饭，受寒流影响，最低温度达到零下30多度，很多战士还未投入战斗就被活活冻死，长津湖战役之惨烈可见一斑。
土豆成了冰疙瘩，硬啃!
兵马未动，粮草先行，战争中的后勤补给环节可谓是重中之重。可是在长津湖战役中，对战双方的后勤补给状况称得上天壤之别。战斗打响前，宋时轮、陶勇不得不把26军留在二线，同时等待通过港口运来的苏式武器装备，替换当时部队中使用的陈旧的日式武器。事实上，粮食供给也只能勉强保证开上去的两个军。
天上到处是美国飞机，27军40多辆满载物资的卡车被凝固汽油弹烧了个精光。战士们不得不自己背着所需的弹药和用品。没有食物就拿毛毯、毛巾，甚至药品，和当地的朝鲜老百姓换大米和蔬菜。
“由于敌人掌握制空权，他们的飞机非常猖狂，见人就打，所以我们后方的运输特别难。”邹世勇说，“我们入朝时每人背一个干粮袋，大约有五、六斤的高粱米，等我们到了战场就吃完了。而美军的后方供应饼干、罐头、饮料等等，每个人都饿不着的。我们当时吃不上饭。战士饿了，就抓把雪吃。后来部队指挥员觉得战士老是挨饿就没有办法打仗了，我们的首长急着想办法筹粮。有一天他带着两个人走到很远的一个山沟里面找到了一家老百姓的房子，人已经跑了。他们在里面翻出了一袋稻草和一袋土豆。当时毛主席强调了，要爱护朝鲜老百姓的一草一木，可是我们出国又没带钱，这怎么办?后来他们就把土豆背走，给那个朝鲜老乡留下了一条军毯和一个缴获的美军鸭绒袋作为抵押。把土豆抱回来以后，首长就到前线去找我这个管后勤的。有了土豆怎么吃呢?又不敢生火，白天不能冒烟，晚上不能见火，因为飞机经常轰炸。到后来没办法，他又带了人，冒着生命危险，把这一袋子土豆背到那家老百姓家去了，把这袋土豆煮熟了。因为路很远啊，天气又那么冷，他们从那个地方煮好了，送到上面去，就都成了冰疙瘩，没法吃。可是战士们饿啊，怎么办?硬啃，夹在腋下化，化一层啃一点儿，再化，再啃。”
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解决食物供给，志愿军战士们还有一个重要的应对办法，那就是取自于敌。“有一次我们在战场上休息。我们连有一个通讯员脱下了阵亡美军的一个背囊。脱下一看，里面有吃的，饼干、罐头、香肠什么都有。原来敌人包里面就有吃的。后来我就告诉战士们，见到包你就拿，所以后来我们很多的食品供应都是得益于敌人。28天，我们没喝过一口热水，就是吃干饼、吃雪。冰天雪地，别说喝水，睡觉都成问题。这一点，敌人比我们好得多。敌人在后方可以支帐篷，由于不担心空袭，敌人可以挖工事，即使地是冰冻的，他也敢生火。把土化开以后，挖成坑把树叶子放到坑里去，到了晚上，钻到鸭绒袋里面去，把大衣脱下来盖在上头，很舒服的，而我们呢?没地方睡，就在雪地里睡觉。”
美军士兵们不仅有完善的御寒装备，还能享受到丰盛的“感恩节大餐”。美国海军陆战队第1师第7团A连下士海洛德·摩尔豪森回忆：
“我们所到之处，冰天雪地，平均气温在华氏零下20多度。尽管有御寒的大衣，可是仍然挡不住刺骨的寒风。直到今天，每当我回忆韩战，总是想到那寒风刺骨的冬天。感恩节那天，我们又接到继续向北开进的命令。大家一片怨言，因为我们将吃不上盼望已久的感恩节大餐了。当天傍晚，我们到达指定地点，扎寨过夜。第二天一早，我们惊喜地发现，连队厨房已连夜赶到我们驻地，开始准备感恩节的晚餐。我们吃到火鸡、火腿、苹果派，和其它很多好吃的。我吃得太多，肚皮都要撑破了。当时大家都沉浸在节日的欢快之中，根本没有想到，对于我们中间很多人来说，这是他们最后的晚餐。”
撤退?见鬼，我们不过是换个方向进攻!
长津湖是朝鲜北部最大的湖泊，由发源于黄草岭的长津江向北在柳潭里和下碣隅里之间形成长津湖，最后注入鸭绿江。长津湖地区在高寒的盖马高原东北部，此时普降大雪，气温已经下降到零下30度，风雪交加的严寒气候，加上山高路窄的复杂地形，就连基本生存都不容易，战场环境甚是险恶。战后，美陆战1师师长史密斯曾对美军战史学家谈到：“长津湖地区根本就不适合军事行动，就算是成吉思汗也不会想去征服它。”
11月27日傍晚，志愿军10万大军已经隐藏在朝鲜北部广袤的山地和丛林当中了，20军位于长津湖西侧;27军位于长津湖北部和东北部。两军分别以陆战1师两个团和第7师的31团级战斗队为主攻目标，后对下碣隅里进行围攻，继而在从下碣隅里至兴南的一条被称为“长隘路”的通道上展开围追堵截。
11月27日夜，西北风卷着棉球般的雪花，吹得人睁不开眼。美陆战第1师和美步兵第7师，当时正沿着一个山间的小路行进，整个队形成柱状，延伸达50公里。一个美国的随军记者后来说“总觉着有人在盯着我们”。这句话没有说错，他们确实是被隐没在崇山峻岭中的志愿军战士牢牢地盯紧了。山林中忽然传出惊天动地的军号声和呐喊声，宋时轮、陶勇指挥20军、27军向美军发起猛攻，10万志愿军将士以迅雷不及掩耳之势扑向美军，美军在毫无准备的情况下，遭遇到意想不到的攻击。在第二天的早上，美7师和陆战1师被九兵团分割成了5个部分。
分割包围进行得十分顺利，但是消灭被围之敌却艰难无比。作为“美国战斗力最强的部队”，美国陆战1师表现了出色的应变能力，他们立刻用坦克在三处主要被围地域组成环形防线。志愿军每个团只有8、9门老式火箭筒，很难冲破坦克防卫圈。用于火力突击的大炮一门都没有，只有中小口径的迫击炮试图掩护步兵冲锋，可令人意想不到的是连迫击炮的钢铁炮管都受不了零下几十度的严寒，三分之二打出去的炮弹成了哑弹!炮兵们望着打出去的哑弹放声大哭。连迫击炮这种轻炮火力的掩护都得不到，步兵只能用步枪、机枪去冲击敌人的“铁桶阵”了!
