在空军部署中，志愿军空军共有14个师630架飞机准备参加反登陆作战。1953年1月份是朝鲜战场空战最多的一个月，虽然参战的新成立的志愿军空军技术不够熟练，作战经验不足，损失较多，但依然顶住压力，给予对手以沉重打击。
在东西两岸，志愿军都从1953年1月开始，构筑了坚固的防御工事。为完成这一艰巨任务，志愿军出动了一切可能的力量。共有17个军另两个步兵师、9个炮兵师、2个坦克师、3个工兵团参加了这一任务，平均每天有50万人参加工事构筑作业。至1953年4月底，东西海岸和正面战线，共挖掘坑道8090条，总长720余公里，挖堑壕、交通壕3100余公里，构筑600余个永久性工事和11万个各种掩体。
加上此前志愿军在朝鲜战场构筑的工事，坑道总长达到了1250余公里，堑壕和交通壕长6240公里，在东西海岸均构筑了反空降和反坦克阵地，完全改变了东西海岸战线阵地工事脆弱的局面：东西海岸和正面战线形成了绵亘1130公里、纵深20-30公里的以坑道和永备工事为骨干的完整防御体系。
另外，朝鲜境内志愿军和人民军的运输条件也有了很大改善。1952年底到1953年初，中央军委令铁道工程第5、第6、第7、第9、第10、第11师入朝，中央铁道部又抽调铁路员工和技术干部共5000人，在朝鲜人民军铁道司令部第3旅的配合下，担任起修建龟城-球场-德川铁路的任务，全长129公里。这一工程于4月5日全线竣工通车。
在1953年第一季度，铁路运输辆创造了战时朝鲜铁路运输的最高记录。这个季度共从国内接入37755车，等于1951年第一季度的3倍，是1952第四季度的2倍。公路运输也得到了大幅度的改善，损失的主副食仅占总运输量的万分之一，弹药仅损失40箱。
至1953年3月底，基本上完成了全部战备物资储备。弹药总囤积已达12万余吨，超过1952年12月末弹药囤积量65%，其中各军共储备43600余吨；粮食总囤积25万吨，可供志愿军全军食用8个半月。各部队给养储备量都在2个月以上。这为后来志愿军进行的夏季反击战提供了充足的资源。
1953年4月6日，朝鲜停战谈判重新开始。经过5天的谈判，双方签订了遣返病伤战俘的协定(中朝方遣返684人，美方遣返6670人)。谈判取得了一些进展，但在美方有关战俘的数个核心问题上，依然没有松口。
4月底，鉴于由于双方谈判在战俘释放等问题上没有达成一致协议，美方又继续扩充韩军，做长期战争的准备，志愿军决定再发起一系列攻势，给予美方施加压力。
战前，志愿军攻击部队做好了完全的准备：一线准备发起攻击的军每个军都保持有4个齐装满员的师，并选定合适的攻击目标(共选定目标56个，其中营级规模的目标7个，连级规模的目标17个，排级的32个)。各参战部队对选定的攻击目标反复进行了侦察和抵近观察，查明了对手的兵力、火力配备和阵地工事的具体情况，正确制定了作战方案。战斗分两个阶段进行。
第一阶段的战斗：
1953年5月13日，志愿军第67军打响了夏季反击战役的第一枪。当晚，第67军201师2个连另1个排，在82毫米迫击炮以上火力120余门的支援下，向科湖里南山发起攻击。
科湖里南山是韩第8师前沿的一个主要阵地，是其坐首洞南山的右翼屏障，面积约为1.9平方公里，阵地上有4条坑道和5个隐蔽部，全长约150米，由交通沟相连接，工事较为坚固，防守兵力为韩军1个连另1个排。
经25分钟激战，志愿军占领全部表面阵地，随后展开了激烈的坑道战。又经过6小时苦战，全歼韩第8师守军，全部占领阵地。
14日至17日，韩军第8师以1个排至2个营的兵力，在20余架飞机和重炮的掩护下，实施反扑27次，意图收复该阵地。志愿军采取灵活战术，充分发挥炮火的作用，与韩军反复争夺，后巩固并占领了该阵地。
为配合201师作战，第199师于13日至15日以两个连的兵力，两次反击直木洞之韩军，做出强攻该阵地之势。
与此同时，第60军也先后以4个连又3个排和21个班的兵力，在炮兵火力的支援下向韩军第5师、第20师前沿连以下兵力防守的7个阵地发起了攻击。
从5月15日晚开始，志愿军第9兵团也指挥第23、第24军分别对洪元里北高地、537东北高地、597高地等连以下兵力防守的3个目标发起进攻。
16日晚，第60军以第179师1个连，在82毫米迫击炮以上火炮44门的支援下，攻击韩第20师1个加强连防守的1089东南山脊。后经韩第20师的多次反扑，阵地多次易手，志愿军最终巩固阵地。
至5月25日，第一阶段进攻作战结束。经过14天的激烈战斗，志愿军先后对联合国军20个目标(连5个，排12个，班3个)攻击29次。除对1个排防守的韩军的攻击失利外，其余均按计划攻克了阵地，歼灭了防守之敌。据志愿军方面统计，共毙伤俘联合国军4100余人，自身伤亡1608人，双方伤亡比为5:2。与此同时，人民军第3军团攻坚了大房谷东南棱线韩1个排的目标，打退韩军反扑3次，歼敌130余人。
第二阶段的战斗：
5月25日，在志愿军和人民军的强大压力之下，美方撤回了扣留朝鲜人民军被俘人员的方案，基本上接受了朝中方面5月7日所提方案，停战谈判有了较大进展。而韩国李承晚集团阻挠、破坏停战谈判的活动加剧，在国际上宣布声明，并在汉城、釜山等地进行“群众示威游行”。
在此情况下，中朝联合司令部决定发起第二阶段的战斗，确定打击目标主要是韩军，力求大量消灭其有生力量，对英军阵地暂不攻击，对美军亦不做大的攻击。这样，东线志愿军第20兵团方向便成为了这一阶段战斗的主力。
5月27日晚，美67军201师以4个连的兵力，在200余门火炮的支援下，向韩第8师3个连据守的栗洞南山及其比邻的690高地东北、西北两山腿发起进攻。经过激战，歼灭其守军1个连另8个排。从28日至6月4日，先后击退韩第8师1个排至5个连的反扑41次，巩固占领了栗洞南山及其比邻的690.1高地东北山腿阵地。
同日晚，第60军第180师以4个连的兵力，向韩第5师2个步兵连450余人防守的“方形山”阵地发起攻击。“方形山”阵地位于949阵地以北，是949高地向北伸出的一条山脊上最北端的一个无名高地，据949高地约2公里，是韩第5师主阵地949高地的屏障。
当夜，志愿军180师利用前进坑道，接近对方阵地，在108门82迫击炮以上火炮的支援下，经21分钟战斗，全歼韩军2个连及配属分队，全部占领阵地。从28日至6月4日，志愿军第180师击退韩第5师以两个团以上兵力在飞机、坦克和地面炮火支援下的58次反扑，将韩第5师第36团打残，巩固了阵地。
5月28日，第19兵团指挥的第46军，以2个连又4个排的兵力，在82迫击炮以上火炮170余门的支援下，向长湍以北土耳其旅一个连另两个排，和英军一个连的防守阵地发起攻击，全歼守军，并击退了对手反扑23次，歼灭英军和土军1320人。这次战斗异常激烈，美军战史在评价这场战斗时说，“为了顶住中共军的顽强攻势，共发射了117000多发炮弹和进行了67次近距离空中支援，以支援联合国军地面部队。敌人发射了65000发火炮和迫击炮弹，这时敌人在朝鲜战争中发射炮弹最多的一次”。
