抗美援朝战争中，志愿军空军和苏联空军建立了著名的米格走廊。
王牌飞行员王海后来成为中国人民解放军空司令，1988年被授予空上将军衔。
1951年10月25日，朝鲜停战谈判恢复，地点从开城改到了着名的板门店。10月30日起，志愿军发起局部反击，占领了280平方公里土地，将战线部分南推，并且巩固了开城一带的防御。同时，由于美军占据鸭绿江口的大、小和岛，11月5日，志愿军第50军发起登陆战役，在志愿军空军轰炸机部队的配合下，一举夺回大、小和岛并全歼岛上守军，消除了在大后方的威胁。这也是我军第一次联合渡海登陆作战，早于一江山岛战役4年。
11月下旬，志愿军的局部反击结束。双方继续谈判，确定了以实际控制线为军事分界线的原则。由于双方条件相差太大，停战谈判已经进行了两年。两年内，朝鲜半岛建成了世界上最大的防御体系。两百万军队驻扎在这里。美军用装备建造了立体纵深防御系统，志愿军则建造了巨大的地下隧道系统。在这种情况下，两条战线很难改变。
进入1952年，美军由于无法取得突破，居然发动细菌战。美军不但在朝鲜战场散布细菌，而且在中国沿海地区也散布细菌，造成中朝军民很大的伤亡。志愿军防化兵部队开始了一年的反细菌战作战，开展各种防疫措施，有效控制了疫情。同时，在国际上，中朝方面揭露美军使用细菌武器的行径，在道义上获得了胜利。
第一次停战谈判的照片
黑线是1950年1月9日至1951年底联合国发动进攻期间双方的最后军事分界线。
1952年10月，联合国军发起“金化攻势”。10月14日，美军开始对上甘岭志愿军发起进攻，上甘岭表面阵地全部被摧毁，志愿军伤亡500余人。坚守上甘岭的志愿军第15军在15日因弹药不足撤出上甘岭，同时于当日晚立即夺回上甘岭。此后，志愿军与敌军对上甘岭进行了反复的争夺。18日晚，135团2营通讯员黄继光在爆破美军火力点的战斗中，在多次负伤，爆破器材用尽的情况下，以身体挡住了美军的射击孔，英勇牺牲，为后续部队前进赢得了时间。20日，美军占领上甘岭所有地面阵地，志愿军转入地下坑道与美军继续作战。
10月25日，志愿军第12、15军共派出5个师增援上甘岭，击退美军，收复高地。经过反复比拼，11月5日，志愿军完全收复上甘岭高地，11月25日收复537.7高地。到11月26日，美军停止进攻上甘岭，整个战役结束。这场战役创造了现代战争史上坚守防御的典范，成为中国人民志愿军最经典的战役。
志愿者坚守上甘岭
志愿火箭发射器进行了反击
1953年夏季，志愿军和人民军发起夏季反击作战。由于韩国总统李承晚破坏停战，扣留中朝战俘，并扬言“单干”“北进”，7月13日，志愿军20兵团发起金城战役，针对金城以南韩军四个师发起大规模作战。
战斗开始后，志愿军迅速进攻。14日，由排长杨育才率领的203师一个排歼灭了朝鲜陆军首都师第一团，即著名的对白虎团的突然袭击。在金城战役的过程中，停战谈判正在进行。取得胜利后，志愿军坚守阵地，直到7月27日停战协定签署，取得了战斗的胜利。
志愿军缴获的朝鲜军队白虎旗
1953年7月27日，《朝鲜停战协定》正式在板门店签订。以双方接触区域为军事分界线，向南北各划出两千米作为非军事区，并成立停火委员会。朝鲜战场的大规模作战终于停止。但是，停战协定并非和平协定，朝鲜战争一直没有签订和平协议，也就是一直没有结束。1953年到1958年，中国人民志愿军继续驻扎在朝鲜，分批撤回国内。1958年，时任志愿军司令员的杨勇上将率领最后一批志愿军撤回国内，标志着志愿军抗美援朝战争的结束。
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