与此同时，人民军第6军团组训完毕，从西海岸东调投入战斗。人民军总指挥金雄以第6军团接替第3军团通川、高城、新炭里的防御，第3军团则西靠接替了第2军团新炭里至西希岭的防务，缩短了第2、第3军团的防御正面，加大了主要防御方向的兵力密度。
9月1日，美第10军指挥韩第5、第7、第8、第11师及美第2、陆战1师每日以营团规模的兵力，在猛烈地面炮火、航空兵和坦克集群的掩护下，再次向人民军第2、第3、第5军团的防守阵地发起猛攻。
其中美第2师再倾力攻击4昼夜，付出了沉重代价后，才再次攻占了983和773两个高地。韩军第5师和美军陆战1师的攻击也收效甚微，至9月4日才勉强攻占加七峰，而对加七峰以北的1211高地的攻击，却无可奈何。
战至9月8日，美第10军仅攻占人民军3个军团的部分前沿阵地，从9日开始转入重点进攻。
9月9日至12日，韩第8师每日以一个多团的兵力向人民军第3军团防守的加田里以北黄基至松月鱼4公里地段进行连续攻击，平均每日发射炮弹万余发。经4日激战后，人民军发起反冲击，一举将韩军所攻占阵地收复。
9月13日，美第10军集中美陆战1师、韩第8师共4个团的兵力，在飞机和地面炮火的掩护下，将攻击地段从松月鱼向西延伸到道味岘共12公里的正面，连续猛攻一昼夜，收效依然甚微。
14至18日，美第10军又将进攻重点转至黄基以西道味岘至芦田坪4公里地段，每日以4-5个营的兵力进行轮番攻击，依然寸步难行。
另在这一段时间里，美第8集团军指挥官范佛里特再次出招，以美第2师夺取851高地群，以韩第5、第7师分别从左翼和右翼于9月13日向851高地群发起攻击。
851高地位于983高地以北约2公里，与在其以南的930高地和894高地共同组成了一个高地群，整体易守难攻，由人民军第2军团部队防守。
从13日到18日，美第2师在2个105毫米榴弹炮营、2个155毫米榴弹炮营和一个8英寸榴弹炮连的掩护下，先后使用2个团的兵力，在韩第5、第7师的支援下，连攻6天，后又增加1个155毫米口径榴弹炮营、1个重迫击炮连和1个坦克连的支援。人民军巧妙利用隐蔽工事，充分发挥步兵火器和迫击炮的威力，连续发起反冲击，给予美第2师以极大杀伤（其第9团第2营仅剩11人）。至18日，美第2师仅仅攻占了高地群最南端的894高地。后来，美军将851高地群称之为“伤心岭”。在整个东线，联合国军损失兵力达46000余人，当时的美第2师师长也不得不承认，他们低估了人民军的抵抗能力。
在此期间，为配合人民军的防御作战，志愿军在中线和西线的五个军各自组织发起了一些局部攻势，攻占了联合国军几个防守力量薄弱的突出部地区。
志愿军27军原计划于8月28或29日组织兵力进行局部反击，由于连日大雨，金城川水涨，反击未能按计划进行。
8月30日至31日，美第7师接防原守备在该地区之韩6师，首先向志愿军第27军防守的黑云吐岭发起局部进攻，并攻占黑云吐岭。第27军改变原反击计划，组织了3个团的兵力在5个喀秋莎营的支援下，于9月1日便夺回失地并攻占美军3个高地，接下来的2天里，双方黑云吐岭和另外一个高地相互争夺，互不相让。最终，美军在付出重大伤亡之后，攻占这两地，但已无力再次发起进攻。
志愿军第64军一个团于9月5日凌晨攻占当面美军骑兵第1师之德寺里阵地。后美骑兵第1师增援部队到来，志愿军打援后撤出。
志愿军47军以1个连另2个排的兵力，经炮火准备后，向对面铁原西南338高地美骑兵1师部队发起攻击，取得较好战果。
志愿军第26军于9月6日以4个营另1个连，在野炮、榴弹炮、战防炮共8个连的炮火支援下，攻占美第25师2个连和1个火器排坚守的西方山、斗流峰阵地，并巩固该阵地。
志愿军第42军于9月7日以5个步兵连和1个迫击炮，向铁原西北中马山美第3师一个加强连发起攻击，但因准备不周，协同出现问题，未能全歼受敌，撤出战斗。
另第67军于9月1日至10日接替第12军防务以来，截至15日18时，共进行大小战斗67次（阻击作战59次，反击8次），较好地锻炼了部队，初步取得了经验。
志愿军一线各军进行严密侦察后发起的小规模的战斗，消耗了对手有生力量，了解了其阵地情况，推进了接触线，有利支援了东线人民军的作战。
