抗美援朝第一次战役期间，志愿军把歼敌目标主要放在了南朝鲜伪军上，美军因此没有遭受太大的打击。骄狂的麦克阿瑟决定东西对进，对志愿军进行夹击，并宣布要在圣诞节前结束战争。针对麦克阿瑟的部署，彭德怀决定在西线诱敌深入，集中兵力歼敌。这样一来，东线的兵力就十分空虚了。
当时“联合国军”在东线的兵力高达十万人，主力为美陆战第一师、第3师和步兵第7师，他们的目标是沿长津湖向江界方向进攻。由于志愿军东线的兵力大部分已经调到西线，剩下的部队根本挡不住美军三个师的进攻。在这种情况下，9兵团奉命紧急入朝。
9兵团长期在南方战斗，没有在严寒条件下作战的经验。那么当时为何不就近在东北调部队，而非要舍近求远让9兵团入朝呢？毛主席在接见宋时轮时给出了这样的解释：“劳师远征把你的兵团自华东地区调入朝鲜，而不是就近调动部队，这一点不用多说你是清楚的。解放战争你兵团练就了一身硬骨头，是善打阻击、勇战恶敌的部队之一，现在用你兵团目的就在于此。”
也就是说，之所以要舍近求远调9兵团入朝，就是看中了该兵团善打阻击的特点。解放战争期间，单论打阻击的本领，宋时轮绝对在我军高级将领中名列前茅。上蔡阻击胡琏，桃林岗阻击邱清泉，徐东再次阻击邱清泉，宋时轮和他的部队都展现出了极高的防守艺术与顽强精神，十纵也因此被誉为“排炮不动”的部队。
正是看中了宋时轮善打阻击的特长，所以毛主席才让他率9兵团入朝，在长津湖地区阻击武装到牙齿的美军。当时麦克阿瑟已经发动了圣诞攻势，因此9兵团根本没有时间去准备御寒衣物，穿着华东地区配发的薄棉衣，戴着大檐帽就出发了。当部队经过沈阳的时候，宋时轮向东北军区的负责人汇报了9兵团还没有解决防寒装备的问题。
时任东北军区副司令的贺晋年后来回忆说：“时轮同志十分爽直，向我谈了由于行动匆忙，准备不足，部队冬衣严重缺乏的情况。我立即下令将军区仓库中存放的原日军大衣、棉鞋悉数调给第9兵团使用。不过这批大衣数量有限，不是每个孩子都有得穿。”
9兵团入朝后，东北军区立即筹措了大量的军大衣、皮帽子和大头鞋等御寒衣物准备送往长津湖。但由于美军掌握了绝对的制空权，往前线运送物资的车辆大部分被炸毁，东北军区筹措的御寒衣物只有很少一部分送到了战士们的手中。而且这年冬天朝鲜盖马高原格外寒冷，气温降到了零下二三十度。
从来没有在高寒地区打过仗的美军受足了罪，尽管有鸭绒睡袋和想穿多少就穿多少的御寒衣物以及不限量的食品，但许多美军士兵还是患了冻疮，手脚冻得发黑。后来一个幸存下来的美军陆战队员回忆说：“为了保暖多穿衣服是不可能的，你被手套、风雪大衣、长内衣、头兜和其他东西捆的紧紧的，在爬山的时候肯定会出汗，结果是一旦你停止前进，汗水就会在你该死的衣服里结冰。我相信每个人都在想，我们为什么要不远万里来到这漫天的风雪中？”
御寒衣物充足并且有战地厨房供应的美军尚且受不了长津湖的严寒，因此陆战一师师长史密斯怎么也不会想到缺吃少穿的9兵团将士会冒着零下二三十度的严寒在长津湖伏击自己。1950年11月27日黄昏，随着宋时轮一声令下，20军和27军以突然的动作对敌人发起了冲击，迅速将美军截成了5段。
后来一位名叫约翰的陆战队老兵在回忆这段经历时这样写道：“他们从浓浓的冰雾中不断地显现出来：他们肩上披着白布，一群一群地从树林里冲出来；天上有照明弹，炮火在呼啸，他们像僵硬的原木在移动，他们像原木一样倒下，他们又有人不断涌上来了，他们的裤腿冻得像原木一样，他们在强大的火力打击下冲锋……”
在没有飞机没有坦克没有重炮，御寒衣服不足而且每天只能吃几个冻土豆的情况下，9兵团的将士们靠着顽强的毅力全歼了北极熊团，创造了抗美援朝战争期间我军一次消灭美军一个建制团的记录。北极熊团被歼灭后，美陆战一师害怕自己也遭到相同的命运，于是开始拼命逃跑，靠着强大的工业能力，在付出了极大的减员代价后最终通过水门桥逃出生天。
由于9兵团15万将士的奋勇阻击，东线美军没能越过长津湖一步，为保障我军在西线歼敌起到了至关重要的作用。战后毛主席亲自给宋时轮和陶勇去电：“九兵团此次在东线作战，在极困难条件之下，完成了巨大的战略任务。”但9兵团也在长津湖战役中付出了极大的减员代价，其中战斗伤亡19202人，冻伤28954人，冻死4000余人。因为冻伤减员的人数几乎达到了战斗减员的两倍。
9兵团之所以出现如此多的冻伤减员，极度的严寒天气是主要原因，在零下二三十度的盖马高原上，御寒已经做到了极致的美陆战一师都被冻伤了7000多人，何况缺衣少食的9兵团将士呢？战后宋时轮也因为兵团减员太大主动做了检讨，他一共总结了5点原因，其中有一点说到了朝鲜民工问题。
9兵团入朝后，朝鲜方面为部队提供了一批随队民工，帮助运送伤员和弹药。当时美军掌握着绝对的制空权，经常出动飞机对我军的作战部队和后勤运输单位进行轰炸。这些朝鲜民工大都是临时征用的老百姓，一看到美军飞机出现，心中害怕，往往丢下正在抬运的伤员就跑了。
宋时轮在战后检讨中专门谈到了这一点，他说：“担架民夫少，且系临时动员的老百姓，未经必须的教育，大批逃亡，战场伤员无人抬运或抬的不及时，致有大批伤员冻死的极端严重情况。”
这也是9兵团在长津湖战役中有4000余人冻死的一个重要原因。后来苏联空军和志愿军空军相继参战，并构成了“米格走廊”，美军的空中优势得到了一定的遏制，朝鲜民工对敌机的恐惧也日益减小，越来越多的朝鲜老百姓开始主动投入到支前队伍中，为抗美援朝战争的胜利作出了一定的贡献。
