南部战线离汉城—仁川战线最近点大约也有180空里，如果经由蜿蜒曲折的山间公路就更远了。沃尔顿·沃克将军拟就的突围计划要求第8集团军沿北朝鲜人曾用来南进的中心轴线——连接大邱、金泉、大田和水原的公路——向北突进。沃克估计，一旦北朝鲜人得知美军入侵仁川的消息，他们就会士气大跌，成为瓮中之鳖，所以他把突围时间定在9月16日，亦即仁川登陆后的第二天。
第8集团军的参谋军官们对麦克阿瑟的铁砧和锤子战略并不十分乐观。尽管第8集团军在防御圈内不断集结人员和物资，但它的部队充其量只能挫败北朝鲜的攻击和进行有限的反击。弹药短缺的问题十分严重，炮兵部队限制每门炮每天只能打50发炮弹用于主要攻击行动。此外，尽管北进需要第8集团军越过一连串的河流，但工兵却缺少架桥的设备。情报机构估计北朝鲜在釜山滩头堡周围地区的兵力为101 147人。尽管美军和韩国部队共有14万人，但一些南朝鲜人由于缺乏领导和训练而没有战斗力。第8集团军的战斗计划悲观地写道：“敌人目前处于进攻状态，并将在防御圈的所有部位保持这种能力。预计这种能力在近期内不会降低。”
第8集团军按计划于9月16日上午9时，在多云阴雨的天气中发起进攻。天气极为恶劣，以致空军不得不放弃对第一个目标地区倭馆附近的饱和轰炸。由于北朝鲜人也选择了同一天发动一轮新的攻势，因此事情并不像计划的那样进展。这样，美军非但没有转入进攻，反而再度处于阵地防御的被动境地。（零星抓到的北朝鲜俘虏甚至没有听说仁川登陆的事，更谈不上“士气跌落”了。）
除了北朝鲜人顽强的抵抗之外，装备匮乏也使沃克无法迅速突破包围。在麦克阿瑟的一再催逼之下，他在9月21日反驳说，他已“准备突出重围，如果不是由于物资方面遇到麻烦的话”。他没有办法使他的重型坦克越过洛东江，因为大部分后勤支援都给了第10军。“我们最近一直是后娘养的，就我们的工兵装备而言，我们的情况不是很妙。”沃克深知麦克阿瑟不能容忍那些不能按时完成任务的军官，而不管他们有多大困难。“我不想让你们认为我是在拖拖拉拉，”他对东京说，“但我的整个战线前面横着一条江河……”只有两座桥梁完好无损。
经过若干天犹豫不决的思想斗争之后，麦克阿瑟认为需要进行另一次两栖作战，以使第8集团军冲破釜山防御圈。他要他的副参谋长多伊尔·希基将军制订一项计划，从阵地上抽出沃克的2个美军师和1个韩国师，并使他们在位于西海岸仁川以南100英里的群山登陆。沃克表示抗议，如果从釜山地区抽出3个师，北朝鲜人就会迅速歼灭那里其余的联合国军部队，并可以腾出手来反击企图向北进行的任何入侵。
正如后来所发生的那样，事态的发展超过了麦克阿瑟的预想。就在着手进行拟议中的计划之前，天气转晴，空军又可以出动了。炸弹和凝固汽油弹逐步摧毁了敌军的斗志。北朝鲜人开始丢盔弃甲地逃跑。一小部分人留下来徒劳地负隅顽抗，被打死在掩体里；另一些人狼狈逃窜，他们洗的湿衣服还晾在灌木丛上，指挥部里的饭菜余温尚存。数以千计的士兵干脆脱下军装企图混在老百姓当中，或者远走高飞以便接着打游击战。第1骑兵师在3天时间里就向前突进了55英里。
该师一个由罗伯特·贝克中尉率领的侦察连奉命与第7师建立联系，它的进展更为神速。贝克的特遣队由3辆谢尔曼坦克和3辆吉普车组成，他们沿着经乌山至水原的公路急速北进。他的射手们消灭了在路上的北朝鲜士兵，一名美军保留着现场记录：“晚9时05分——2个；又2个；又7个。9时35分——3个赤军，2辆大车；又2个；2辆驴车，满载赤军；1辆吉普；又6个……”在11个小时的时间里，贝克前进了106.4英里。
在大田外围，一名机枪手编了一首小曲，唱的是他与战友们在7月被迫放弃的这个城市：
上次见大田，没劲又倒霉 ；
今天来大田，我要把它毁。
联合国军和韩国部队施加的压力愈来愈大，敌军无计可施，被迫在光天化日之下撤退，空军以机枪扫射和致命的凝固汽油弹横扫敌军。反情报小组的罗伯特·艾德森跟着第8集团军司令部一起北上，他看到路边几码远处有一个烧焦的东西，他走近细看，“凝固汽油弹把一名北朝鲜士兵真的烧成了灰烬，他还站立着，步枪扔在脚下。我们管他叫‘老查理’”。
在9月的最后一个星期，北朝鲜人开始全面撤退。9月27日，第8集团军第7骑兵团的士兵在水原附近与第7师第31步兵团建立了联系。与此同时，韩国部队沿着东海岸向北急速突进，其他美军部队在西部的沿海平原向北推进。
登陆前一天，麦克阿瑟在“麦金利山号”上曾对记者们说，北朝鲜人不可能既守住仁川—汉城地区，又把第8集团军钉死在釜山。“他们必择其一。”麦克阿瑟说。北朝鲜人选择了汉城。