空八师的轰炸突击编队由第二十四团第一大队大队长高月明所率9架杜-2轰炸机组成，每机载100公斤杀伤爆破弹7枚，100公斤燃烧弹2枚，轰炸起点由安东江桥直飞目标。
与第一次轰炸不同之处在于：战斗队形由楔形改为纵队，时间由机动改为计划，轰炸目标改为灯塔，打击目标时间提前13分钟。
其他条件则与第一次完全一样。
或许就因为这个“完全一样”，使这次行动产生了悲壮的后果。
而且由于第一次轰炸的胜利，得意扬扬的空八师上上下下相当麻痹，轰炸突击编队出发前，大喇叭在机场上大喊大叫宣传鼓动了3天，弄得周围的老百姓都知道空八师要打大仗了。
而在那个时候，中国东北地区和朝鲜北部到处都有敌特活动。
11月30日14时19分30秒，空军第八师第二十四团第一大队大队长高月明率本大队9架杜-2轰炸机编队起飞。
这个时间比预定时间提前了30秒。
高月明直线爬高800米后，向左作180度转弯，率领大队依次左转，编成大队纵队，高度1000米，经奉集堡出航。
由于提前出航，编队集合时长机转弯过早，编队到达凤凰城草河口上空时，已比预定时间早了5分钟。而担任护航任务的空军第二师第四团第一、第二大队16架拉-11飞机由团长徐兆文率领，按计划的14时29分才由凤凰城机场起飞完毕，刚编好队，正准备通场向草河口集合空域飞去，却看见轰炸机编队已迎面飞来。拉-11只好加速转弯追赶，直至凤凰城南才与轰炸机群会合，组成联合编队。直到这时，问题出得还不算太大。只要空联司指挥得当，让联合编队在空中将这个时差消耗掉，再与空三师的米格掩护机群会合，那问题就更不太大了。歼敌心切的高月明向空联司地面指挥所报告，要求继续前进。空联司地面指挥所予以批准。这样问题就更大了。最重要的高空掩护编队——空军第三师第七团24架米格-15喷气式歼击机按计划在15时04分才从浪头机场起飞完毕，而这时杜-2和拉-11混合机群已经临近大、小和岛。联合编队现在没有米格机群的掩护。
15时14分，混合机群刚飞出入海口，左前方800～1000米高度就有一个喷气式机群向混合机群飞来。
由于战前动员只强调准确投弹，对于抗击敌机攻击的战斗准备则未加注意，同时也拘于以往经验，认为这个时候不会有敌机群活动，所有无论是杜-2还是拉-11的飞行人员们，都将这个喷气式机群误认作是空三师的米格-15掩护机群。
34架喷气式绕过拉-11，全速向轰炸机群扑来。这时拉-11编队才醒过味儿来。“敌机！”3号机王勇大吼一声。“发现F-86机群！”高月明向地面报告。“坚决前进，完成任务！”师长吴恺迅速回答。这时F-86已经开始向编队攻击。“同志们注意，队形靠紧，坚决完成任务，没什么可怕的！”高月明的声音很沉稳，就和平常完全一样。F-86转绕着杜-2机群前后左右上下翻飞，冲来蹿去，频频发炮攻击。而由于战前计划只考虑到大队纵队队形便于对点状目标轰炸，忽视了在进入目标前应组成严密的防御火网，一路纵队的杜-2编队完全处于被动挨打的地位。至于护航的拉-11飞机，无论在时速、升限、攻击能力等方面均与“佩刀”式不是一个档次上的，打个比方，跟猎豹似的F-86相比，拉-11简直就是一头气喘吁吁的笨牛。
不过这些来自陆军的勇士们从来都是拿着破家伙打仗的，所以面对强大对手仍然毫不畏惧，充分利用活塞式歼击机能作小转弯和配备火力强的优点，始终护卫在轰炸机群周围与敌人浴血搏杀。
“我在轰炸机在！”副大队长王天保单机冲进F-86机群。毕竟拉-11速度小，一下子就甩到了7架F-86的内侧，成了众矢之的，王天保与敌机只隔着200米，双方差点儿就要鼻子碰鼻子了。这时左后方一架F-86已经咬上他了，右边的4架转弯太猛，从他头上冲了过去，王天保笨牛似的拉-11撵不上前边的，就盯住了后边两架。
真是无巧不成书。那两架“佩刀”式不知为什么突然莫名其妙地拉成一条直线，喂到了王天保那头“笨牛”的嘴边。王天保大喜过望，炮钮一按三炮齐发，把两架“佩刀”罩住。两架“佩刀”分别吃了王天保那头“笨牛”的炮弹，拖着浓烟摇摇晃晃地飞走了。“笨牛”一掉头，又和后边那架F-86打成对头。这就是拉-11的强项——转弯半径小，掉头容易。美国鬼子最怕这个，立马也掉头。可他那掉头半径就大多啦，转弯过程正好成为“笨牛”的靶子。王天保稳稳当当地把40发炮弹送进了那架“佩刀”的肚子，把它拦腰截断，送入海中。活塞式击落喷气式，王天保干了一件可以得意一辈子的事儿。战斗中，大队长徐怀堂击落1架F-86，中队长刘卓生、副中队长王勇各击伤1架。但毕竟家伙不如人，拉-11编队的周宗汉、何岳新、于长富为掩护轰炸机群相继血洒长空，壮烈牺牲。
杜-2编队也损失惨重。战斗刚一打响，队尾的宋凤声机组、梁志坚机组和张孚琰机组就相继中弹起火。但他们仍然顽强地保持编队，继续前进。射击员舱口不断喷出火舌，向敌人射击。
邢高科机组也受到了8架F-86的攻击。
通讯长刘绍基把着机枪拼命射击，把一架“佩刀”式打得凌空爆炸。可惜这改变不了轰炸机不敌歼击机的事实。宋凤声机组的飞机火焰已经扑进了机舱。“跳伞！”宋凤声命令。“机长，你呢？”“别废话，跳伞！”宋凤声厉声喝道。大家含泪跳伞。宋凤声仍不死心，他想把飞机开到目标区上空然后撞击目标。可惜壮志未酬，失去控制的飞机在飞临目标前坠入大海。梁志坚也是这样，让同机战友跳伞，自己驾机去撞击一架F-86未果，也坠入大海。
轰炸机群不顾重大伤亡，突破F-86阻击屏障，飞临大和岛。4号机机长毕武斌的飞机已经弹痕累累，火势熊熊，而且毕武斌从战斗一开始胸部就中弹负伤，但他仍然以惊人的毅力跟上编队，冲向大和岛。飞机也在扑向目标途中爆炸，机组人员全部牺牲。张孚琰机组也全部牺牲。至此，轰炸机编队只剩下5架杜-2，而且全部被击伤。“强行轰炸目标！”高月明不屈不挠。杜-2轰炸机编队冒着F-86和地面高射炮火重重拦阻，将炸弹投向目标。可惜轰炸参数误差太大，没有命中目标。“编好5机楔队，左转返航。”高月明命令。5架轰炸机在拉-11飞机的掩护下，降落于浪头机场。这时，空三师的米格编队才赶到大和岛。而敌F-86机群早已逃之夭夭。前后相差不过5分钟，空战也只有5分钟。可空战是以秒计算的，要的是分秒不差。什么叫科学？这就叫科学！
第三次轰炸大和岛，空军第八师被击落杜-2轰炸机4架、击伤5架，被击落的杜-2飞机上的16名空勤人员，除宋凤声机组的领航员陈海泉跳伞负伤外，其余15人全部光荣牺牲；空军第二师第四团被击落拉-11歼击机3架，牺牲飞行员3名；空军第三师第七团第三大队大队长牟敦康为营救战友坠海牺牲，发生一等事故。美F-86机群被击落3架，击伤5架。志愿军空军的损失大大高于美远东空军。这血写的悲壮，作为深刻的教训，载入了人民空军的史册。
当晚，第五十军第一四八师四四二团副团长陈屏率领第一营攻占了小和岛，团长赵玉温率领第三营攻占了大和岛。此次战斗共毙敌41人（含美军军官1人），俘敌208人（含美军军官1人、英军军官3人），击沉敌舰1艘，缴获无后坐力炮、六○迫击炮和45机关炮各1门，重机枪5挺、轻机枪18挺、各种步枪515支，各种枪弹20万发，还有电台、情报文件等。
11月间，第五十军先后进行了4次渡海作战，先后攻占了岛、艾岛、炭岛、大和岛、小和岛、大加次岛、小加次岛、牛里岛、云雾岛等10余个岛屿，共歼韩军特务部队570余人。
与此同时，朝鲜人民军海防部队第二十六旅、第二十三旅亦相继攻占了大同江口之避岛、青羊岛及瓮津半岛附近之龙湖岛、昌鳞岛、巡威岛、褚岛、六岛等岛屿，消灭韩军特务部队200余人。
至此，“联合国军”深入在朝鲜西北部各海岛的情报基地全部被中朝军队清除。
这下谈判桌上也顺畅了。
11月17日，板门店谈判的“联合国军”代表被迫接受以现有接触线为军事分界线方案，但加上了“如30天停战协定未能签字，则由双方确定彼时的接触线为临时军事分界线”。
其实这也是“联合国军”弄巧成拙。之所以提出这一条，是美国人老子天下第一的架子没放下来，还是过分迷信自己的军力，总以为依靠己方的陆海空立体的军事力量，战线只会逐步北移。殊不知情况的发展却全然不以他们的意志为转移。在旷日持久的谈判中战场上的攻防变化，完全是朝与“联合国军”方面愿望相反的方向在发展，实际接触线也一直在缓慢南移，直到停战协定正式签订为止。其间曾作过3次校订，而每一次校订，中朝军队阵地都在向南推进。22日，停战谈判小组委员会就“作为在朝鲜停止敌对行为的基本条件，确定双方军事分界线以建立非军事地区”达成协议。27日，双方统帅部正式批准该协议，结束了停战谈判这项议程。
谈判恢复并取得进展后，停战协定的签署似乎也为期不远了。
中共中央和毛泽东对形势和下一步方针的估计也一度趋于乐观，认为达成协议的可能性增长，中朝方宜采取灵活策略，不表现出急于求和，争取年内达成协议，但也准备再打他半年到一年。
“和固有利，拖也不怕”。
这时中朝军队也很有底，夏秋防御作战的检验已经证明中朝军队完全可以守住现有阵地，停战谈判又已恢复并取得进展，和平希望增大，所以中央军委又作出减少在朝部队20多万，并在国内大规模裁减军队的决定。
董其武将军的第二十三兵团亦于12月奉调回国。他们在朝鲜只待了3个月。第二十三兵团是由1949年9月在董其武将军率领下在绥远起义的原国民党第一一一军和新编第七师等部改编的，下辖第三十六军和第三十七军。董其武、高克林将军时任该兵团司令员和政治委员。第三十六军下辖第一六师、第一七师。王建业、康健民将军时任该军代军长和政治委员。第三十七军下辖第一九师、第一一师。张世珍、帅荣将军时任该军军长和政治委员。其实这支部队士气很高，虽然是起义部队，但大家都想在战场上去证明自己，纷纷写血书想到第一线参战。可惜正遇上朝鲜战场形势相对稳定，志愿军为配合国内经济建设，正精兵简政，所以他们只好回国改编成建筑工程部所属的工程建筑部队。和平当然是好事，但对于一支部队来说，却失去了许多机遇。董其武将军至死都为此遗憾。