在第60军发起反击后,第67军于6月12日夜由第200师两个团、第201师一个团,在迫击炮以上火炮300余门、坦克8辆的支援下,向韩国第8师第21团据守的座首洞南山(十字架山)发起进攻。该阵地由于工事坚固,敌称之为“模范阵地”、“京畿堡垒”。第67军以7个连的潜伏兵力,在28分钟炮火准备后,分路发起冲击。。激战1小时30分,占领敌表面阵地,并立即转入肃清坑道残敌的战斗,至13日10时战斗胜利结束。接着,又连续击退敌人的50多次反扑。14日,我军又乘胜攻占了龙虎洞贻贝、狐岘公路以东韩21团全部阵地。第67军在反击作战中共毙伤俘敌13500余人。
至此,韩5师第一线团的阵地和韩8师一个团的阵地全部被我占领。
在第20兵团发起进攻前后,右翼第9兵团所属第23、第24军和左翼朝鲜人民军第3、第7军团先后向敌23个营以下阵地发起进攻(其中人民军进攻10个阵地),毙伤俘敌1.1万余名。
6月15日,停战谈判全部达成协议,按双方实际控制线重新划定军事分界线的工作亦将完成,签署停战协议在即。为促进停战,中朝军队于15日19时发布命令:“从6月16日起,各部队一律停止主动向敌人攻击,但对敌人向我发动的任何进攻,则应坚决地给以打击。”于是,我军第二次进攻遂告结束。
第二阶段反击作战,我军先后向敌51个团以下阵地进行了65次进攻作战,给韩国第5、第8师以歼灭性打击,在北汉江两侧占领了敌三个团正面12公里、纵深3~6公里的防御阵地,扩大阵地面积58平方公里。我军共毙伤俘敌4.1万余名,我军伤亡19354名。