长津湖战役是第9兵团在国外的第一场战役，由于仓促进入朝鲜，后勤物资准备不足，第9兵团面对朝鲜几十年来罕见的寒冷天气，付出了极其沉重的代价。 尽管环境极其艰苦，但志愿军战士士气高昂，仍然取得了许多辉煌的胜利，现保存在中国人民军事博物馆的美军“北极熊”团旗就是最好的历史见证。 该团在新星里战役中被志愿军包围歼灭，团长阵亡，团旗一度被炊事班的士兵用作蒸笼布。 虽然美军在10月25日开始的第一场战斗中遭到志愿军的正面迎击，但麦克阿瑟仍然坚信中国不会大规模出兵，命令美军第10集团军和第8集团军继续从东西向鸭绿江推进， 徒劳地试图在圣诞节前结束战争。
在东线，奉命沿长津湖北上推进的陆战第1师虽然没有遇到重大抵抗，但左翼军没有友军作出反应，极其谨慎，推进缓慢。 第10军司令官对此十分不满，安排美军第7师第31团接替陆战第1师在长津湖东岸的任务，命令陆战第1师从西岸攻占武平里，向江街挺进， 朝鲜的临时首都，并计划于27日发动总攻。无独有偶，已经在预定作战阵地集结的第9兵团，也计划于27日在长津湖地区向美军发起进攻。 第31团是美军中比较有名的“北极熊”团。 该团成立于1813年，几乎参加了美国所有的对外战争，也因其在菲律宾的长期存在而被称为“海外军团”。 第一次世界大战期间，该团从符拉迪沃斯托克登陆并进入西伯利亚地区，在遭到红军抵抗后于1920年被迫撤退。 由于在西伯利亚服役，该团被称为“北极熊”团，并在团旗上涂上了北极熊徽章。 
1932年初，淞沪抗战爆发，“北极熊”团被派往上海，以加强其在上海的海军陆战队。 其任务是保护美国侨民和资产，并阻止难民涌入租界。 驻上海期间，该团在上海街头举行盛大游行，天上锣鼓，炫耀其军事实力，实质上与其他列强一样，是穷弱中国历史上的耻辱。 在离开上海之前，该团利用在上海掠夺的价值1600美元的银元，从中国工匠那里找到了一套精美的银纪念碗，包括一个大杯子和65个小碗，被称为“上海碗”，后来成为该团重大仪式的必备装备。 
接到接手海军陆战队第1师团的任务后，该团非常分散，其第1营仍在朝鲜东海岸执勤。 美军第7师临时组建了第31团战斗群，包括：第31团第3营、第2营、第32团第1营、第57野战炮兵营、第31团重迫击炮连和坦克连，统一由第31团麦克莱恩指挥。 进入长津湖东岸后，该团还很分散。 27日，该团阵地如下：第32团第1营位于战线最北端的内东治，第3团第3营和第57野战炮兵营位于内东里以南约5公里的Sing-ri，团部位于后坡， 在Sinung-ri以南约6公里处，在Naedongzhi和Sinsing-ri之间安排了一个重型迫击炮连，以支援第1和第3营。第31团第2营还在后方咸兴，志愿军27日晚发起进攻时，团级战斗群实际上还缺一个营。 
人数虽少，但火力强悍，坦克、重炮等装备自然不用提。 美军的每个连队都配备了三名具有飞行经验的空中联络官，他们可以指挥空中火力支援，这在许多国家可能直到今天都是不可能的。 其高射炮营的 D 连装备了 4 门 M19 双管 40 毫米高射炮和 4 门 M16 四管 125毫米高射机枪，本来是防空**，但中国没有飞机参战，所以被用于地面作战。 M19每分钟可以发射240发炮弹，射程为两三英里，一发炮弹的威力相当于一枚手榴弹。 M16每分钟发射1,800发子弹，美国军方将其描述为镰刀切割稻米。 这些**是美军抵抗志愿军围攻的关键，志愿军缺乏打击美军装甲装备的有效手段，只能冒着血肉之躯对敌人装备进行爆破的风险。 一位名叫布朗的美国士兵在战后回忆说：28日晚，当他操作M19射击时，一名志愿军士兵突然从侧面爬了上来，布朗将这名士兵推倒，旁边的一名韩国士兵反应过来，开枪打死了这名志愿军士兵。 而且M19的顶甲上还剩下一枚爆破罐，还没来得及引爆，要不是他及时发现，这把M19和他自己早就被炸飞了。 
27日晚，由第27军副司令员、第80师师长詹大安指挥的80师第80师、第81师第242团向新兴里美军发起进攻，当晚攻占了新兴里、内东治以外的几个高地。 第239团第4连进入新兴里村，以小队为单位，连续在几个独立房屋中先后消灭了美军，其中一个是美军第3营的司令部。 营长莱利身受重伤，但侥幸逃脱，天亮后被美军救出。 该连还在黎明前袭击了美军第57炮兵营A连阵地，打死了一些还在睡袋里的美军，A连在抵挡住第4连的攻击前撤退到B连阵地。 不过，第4连本身也有67人，由于兵力不足，只能在黎明后撤出新兴里，缴获的榴弹炮和许多补给品无法带出。 连队穿插突出，战后被第27军授予“新兴里战斗模范连”称号。美军依靠双管高射炮和四管高射机枪勉强击退志愿军，与此同时，第31团第2营也开始增援侯普。 
28日，美军出动16辆坦克和30多架飞机，试图在新兴里开辟一条撤退路线。 驻扎在1221高地的第242团英勇抵抗，第9连第8小队副班长叶永安率领爆破队炸毁了美军坦克3辆，其他战士击毁了一辆坦克，击退了美军的进攻。 当晚，第238团、第239团继续在新兴里向美军发起进攻，但由于连续一天战斗消耗大，美军火力强大，进展缓慢。 第240团进攻内东里，美军第32团第1营被迫撤退到内东治和新星里之间的重迫击炮阵地，两支部队汇合并靠近新星里美军。 由于缺乏力量，志愿军无法在公路桥上阻止敌人。 当他们进入新兴里后方时，仍有小规模冲突在进行，许多人回忆说现场是“破坏现场”，双方士兵的遗体躺在地上。 
29日拂晓，美军第31团团长麦克莱恩发现南方有部队在战斗，他以为是第31团第2营赶来增援，想上前阻止。 但事实上，这支部队是志愿军第4团第239营，麦克莱恩被几颗子弹打晕，美军士兵说他们看到中国士兵把他拖进了灌木丛。 一家美国军事公司随后搜查了麦克莱恩失踪的地区，但没有发现任何下落。 然而，志愿军的退伍军人回忆说，在战斗中杀死了一名上校，并缴获了部分战斗日记，这些日记没有被俘虏或带走。 麦克莱恩没有活着也没有死去，被美国军方列为“行动中的失踪人员”。 直到 2013 年，韩国移交的一具尸体才最终被确认死亡，其 DNA 经过测试与麦克莱恩的 DNA 相匹配，距离朝鲜战争已经过去了 50 多年。 经过连续的艰苦战斗和严寒饥饿的严重损失，第80师减少到6个连，每个连只有50多人。 第239团减少到5个连，第240团的情况稍好一些。 詹大安果断决定停止进攻，要求派位于战岭地区的第81师第241团参战，加强进攻力量。 白天，美军向新兴里空投物资，但由于强风，大部分物资落到了志愿军的阵地上。 后埔美军再次试图增援新兴里，但仍被第242高地的1121团击退，志愿军当晚没有发动大规模进攻。 30日晚，志愿军重新集结4个团的兵力进行思想动员和补充弹药，继续进攻新兴里。 由于新加入的第241团尚未与美军作战，因此两个营在进攻时没有分散，七个连完全丧失了行动能力。 战斗一直持续到黎明，仍处于僵持状态，但此时美军也处于崩溃的边缘，詹大安决定在白天继续进攻。 
12月1日，天气好转，美军决定利用空中支援突围。 美军残余部队用坦克和汽车车队一路南下溃逃，途中不断被志愿军阻挡，行动非常缓慢。 傍晚19时30分，途中被志愿者设置的路障拦住，彻底倒下。 美军四面八方逃窜，有的被志愿军追歼，有的沿着长津湖冰冻的湖面逃回后埠。 战斗一直持续到2日，炊事班长准备蒸一些馒头给大家庆祝，但是没有合适的蒸笼布，于是他四处张望。 一名士兵从背包里掏出一块在战场上缴获的蓝布，上面绣着精致的图案和英文字母。 大家议论着这块布的来历，营长听说后，跑到烹饪班找蒸笼里的蓝布，让翻译辨认，那是“北极熊”团的团旗。 从义勇军来看，美军基本全军全军，少数人逃跑，团旗缴获，团长阵亡。 
但实际上，该团并没有被彻底歼灭，人数仍然保留了下来。 如前所述，该团原本在海岸线上有一个营守卫海岸线，编入第31团战斗群的第2营也没有参加咸兴地区的战斗。 根据美军的战史资料，其在新兴里地区的兵力为3288人，突破到夏街里的兵力只剩下1600多人，其中伤员1150人，能继续战斗的兵力只剩下490多人，完全失去了战斗力。 由于天气极寒，志愿军的后勤工作极其困难，减员量大。 然而，在战斗中，面对美军的王牌部队，士兵们表现出了中国人民坚决攻坚、不畏强敌的勇气，严重打击了美军的士气。