1952年5月，我军奉命开赴“三八线”接受防御作战任务时，120师受命为预备队，部署于118师和119师两个前沿师的纵深地区三佳里一带。半年之后，于12月13日，军首长决定，120师接替118师防务，开赴第一线，118师后撤担任预备队任务。1953年初，军奉命撤出“三八线”防务，开往朝鲜北部之西海岸进行反登陆、反空降备战，将“三八线”防务交给兄弟部队46军执行。但120师由于刚刚接替防务不久暂不随军撤出（高炮营例外），军属炮兵42团也暂留“三八线”与120师一起划归46军指挥，继续防御作战。
在46军的部署下，120师的三个步兵团即358团、359团和360团成一线部署在前沿。炮兵42团二、三营组成师炮兵群，一营则组成358团炮兵群，师山炮营则组成360团炮兵群。我军的一项光荣传统是各部队、分队，无论配属何部作战或执行其他任务，都无条件地坚决服从该部上级的命令，听从指挥。120师（包括各炮兵群）在这方面的表现甚为可嘉。在46军首长的指挥下，奋勇作战，努力做好各方面的工作，圆满完成了任务。
自1953年初起的两个多月中，正是敌军头目克拉克悍然宣布无期限中断朝鲜停战谈判期间，敌军对我的军事挑衅行动频繁。此期间，敌军先后向我120师发动进攻9次，均被我击败，受到了应得的惩罚，我阵地坚如钢铁。同时，该师主动伏击敌军4次，严厉地打击了敌人。在这两个多月期间总共对敌的13次作战中，计毙伤敌230余人，击毁敌坦克3辆。
接着，3月下旬，在上级的统一指挥下，该师发动对梅岘里东山和马踏里西山敌阵地的攻击。
梅岘里东山（又称双尖山），是敌人前沿突出而坚固的支撑点。1952年9月118师在前沿期间挤占敌人阵地时，即攻克过该阵地，那次战斗的战况是，该阵地的守敌是美陆战第1师第5团九连的两个排，依靠有30多米长的坑道和15个大小地堡以堑壕、交通壕相连以及四周的数道铁丝网等固守。9月4日晚，我354团一连在后方炮火的支援下，发起强攻。5日零时5分，一、二排利用后方炮火的猛烈打击效果，勇猛突破敌前沿，迅速攻占了主峰，接着三排投入战斗，连续炸毁敌碉堡3个，然后歼灭了据守坑道之地，战斗仅38分钟，即全歼守敌，共毙伤敌82名，生俘3名。战斗中，团通讯报话员李智配属一连，除圆满完成通信联络任务外，在两次负伤的情况下，还主动机智炸毁敌人的暗堡，抢救伤员和烈士遗体，战后荣记一等功。当时根据敌我阵地情况，我坚守较难，会付出重大代价，上级即决定撤出。敌人随即返回。
此次120师又接受攻打梅岘里东山的任务，同时加上攻打与其相邻的马踏里西山之敌阵地，在时间上仍然是美国无限期中断停战谈判期间。我军118师354团挤占阵地时攻克梅岘里东山又放弃后，敌人回来更加强固了防御设施。守敌仍然是美陆战第1师第5团的两个排，马踏山西山也有该敌一个排扼守，攻打难度比那时要大。对此情况，我方十分清楚。因此，准备工作十分认真重视，做得非常周密充分。攻击任务由358团一、八两个连分别向梅岘里东山和马踏里西山进攻。3月26日晚，我炮兵群集中86门大炮开始猛烈轰击，18时19分，我一、八连发起冲击，仅用10分钟，一连和八连即分别占领了梅岘里东山和马踏里西山的表面阵地，继而穿插、分割、围歼藏在地堡、坑道内之敌。此时，三连二排也赶来梅岘里东山协助一连歼敌，很快攻下坑道，歼敌50余人，完全占领了梅岘里东山阵地。八连一班冒着敌人火力封锁将敌10米长的坑道口炸塌，使坑道内的敌人全部被闷死，八连也完全占领了马踏里西山阵地，共歼敌140名。27日，敌人先后以一个排至两个营的兵力，在大量炮兵、坦克和飞机的掩护下，对我进行连续疯狂的反扑，均被击退。战斗持续了五昼夜。后我将马踏里西山阵地主动放弃集中力量坚守梅岘里东山阵地，不许敌人接近一步。此次战斗共毙伤俘敌1415名，击毁击伤敌坦克15辆，击落敌机1架。八连由于打得勇猛顽强，荣获集体二等功，并頒受“攻得勇猛，守得顽强”锦旗一面；全连个人还涌现一等功臣3名，二等功臣5名。中朝联合司令部对此次战斗给予了通报表扬，指出：“该部打得灵活、顽强、动作迅速，以小的代价获得大的胜利”。新华社也播发新闻予以宣扬。
在中朝人民军队的严厉打击下，自1952年10月美军头目克拉克悍然宣布无限期中断朝鲜停战谈判，终于失败了，他们不得不于1953年4月16日又回到谈判桌上来接着谈判。但是，敌人总离不开自己的逻辑，谈判态度并不积极，仍然缺乏诚意，以种种借口，拖延谈判进程。
为此，我中朝人民军队又于5月下旬发动了夏季攻势。此次，我120师奉命对梅岘里敌占之东南山和马踏西山进攻。120师仍命358团一、二两营执行。此时守敌已改换为土耳其旅。5月28日，在我炮兵群集中强大炮火的支援下，一、二营分别对梅岘里东南山、马踏里西山之敌发起强攻，并一举突破占领两敌阵地，将土耳其旅一营一连和二营六连各一个排全歼。对于丢失这两个阵地，敌人如同丧家之犬，发了疯似地不惜一切代价连续组织进行反扑，先后达21次之多。最终被我毙伤850多名，生俘16名。两阵地均为我控制。随后，我为牢固控制梅岘里东南山，29日，又派出二连七班歼灭了威胁我东南山阵地之敌前沿哨所据点。
七班机智勇敢，采用隐蔽行动接近敌人，出其不意，突然猛烈开火，仅以30分钟就炸毁敌人6个地堡、一个隐蔽部，全歼守敌36名，自己全班无一人伤亡。358团一、二营在此次攻击梅岘里南东山和马踏里西山的战斗中，出现了不少英模人物。如二连通信员杨仁富一人连续攻下两个地堡，数次身负重伤，但仍以惊人的毅力爬到敌人另一个火力点前，用燃烧瓶将敌人消灭；四连三排副排长徐生，英勇顽强，与敌肉搏后，又连续完成爆破任务，最后壮烈牺牲；四连二排长王占利，在第二次负重伤的情况下，仍指挥全排与敌人展开肉搏战，直到他壮烈牺牲。三排二班副班长李亲武，两次负伤炸掉敌人三个地堡。三连卫生员杨崇善为了抢救伤员，积极组织爆破，奋力击退敌人。以上人员均荣记或追记一等功；杨仁富和徐生授予和追记二级战斗英雄称号。
120师在“三八线”上浴血奋战半年多之后，于1953年6月19日奉命将阵地移交兄弟部队，北上西海岸，回归军建制，投入到反登陆反空降的新任务中。在前线的半年多，全师共歼灭敌人4500余名，击毁敌坦克10辆，击落敌机29架、击伤38架，是圆满完成上级交给的任务后光荣归建的。
全军三个师前后一年多在“三八线”防御战中，所创造的战绩是辉煌的。它先后与美陆战第1师、加拿大第25旅、英联邦第29旅、土耳其旅和南朝鲜李承晚的第1师等敌人对峙。可以说他们都是“纸老虎”。他们靠的是飞机多、大炮多、坦克多和钢铁多，而我军则主要靠的是步枪、手榴弹，因此，他们自以为是天下无敌手，所以敢于不远万里来朝鲜打仗，一心要吃掉朝鲜。他们没有想到在朝鲜遇到了不怕飞机、不怕大炮、不怕坦克、不怕钢铁炸弹主要靠步枪和手榴弹来对付他们的降魔王，处处让他们吃败仗、吃掉朝鲜的野心根本实现不了。前后一年多，40军在“三八线”防御战的战绩足以说明这一点。这一年多，敌人组织一个班至两个营的兵力向我阵地进攻和袭击达194次之多，均被粉碎，我阵地坚过钢铁，寸土未失。这一年多，我组织小分队袭击敌人共119次和特别组织一定规模的向敌坚固设防的目标进攻12次，均达到目的。这一年多，我挤占和夺取敌人阵地多处，将战线平均向前推进4.5平方公里。这一年多，我总共歼敌21000余名，击落敌机96架，击伤178架，击毁击伤敌各种火炮160门、各种车辆200台。此外，这一年多部队边战斗边施工，构筑以地下坑道为主体的摧不跨，打不烂的工事体系，仅挖掘地下坑道即达57860余米，将阵地建设成为了战士快乐之家。这一年多，我后勤战线的勇士们，不畏艰险，不怕疲劳，保证部队武器、弹药、军需、粮秣的充分供给，在敌机昼夜的封锁之下，后方依靠仅有的98辆汽车将各种物资运至前线不同的集中地点，至于卸了车再往前沿崇山峻岭之间的阵地上运送，则完全要靠人力和畜力挑、扛、背、驮，他们的艰险辛苦程度并不亚于前方，他们也都是勇士。总之，我们的辉煌战绩是前方后方指战员共同创造的，光荣属于全体指战员！
我们取得的辉煌战绩的根本原因，归根到底是我们有着不可战胜的指战员，他们有着高度的政治觉悟，爱国主义、国际主义、革命英雄主义精神，永远坚定地站在人民一边、正义一边，敢于和善于同邪恶势力战斗，在战斗当中不怕敌人的凶残，当为着战争的胜利，为着人民的利益需要付出生命代价的时候，他们会毫不犹豫，勇敢地向前冲。这是我们能战胜敌人、打败敌人的决定性因素。而我们的敌人，虽然飞机多、大炮多、坦克多、钢铁多，我们的武器远比他们落后，没有他们那么多飞机、大炮、坦克、和钢铁，我们的战士多数情况下，主要是靠步枪、手榴弹，但敌人的士兵，人人不愿意为法西斯卖命，人人都是怕死鬼，这是从另一方面看，我们能战胜敌人、打败敌人的决定性因素。总之，人是决定性因素，武器只占第二位。