1950年11月28日清晨，志愿军第38军113师用了14个小时，在漆黑的夜里、在崎岖的山路急行军146里，赶到三所里，堵住了美军第9军南逃的路线。果然，美军发现自己的退路被切断后，变得异常的狂躁，整个28号白天，美军像疯了一样的向三所里发起进攻，但到了傍晚，美军突然撤了。113师觉得事有蹊跷，派人一侦察才发现，原来自己的军用地图不准确，险些误了大事。
28日清晨7时许，113师先头部队赶到了三所里，战士们顾不得一夜急行军的疲惫，立即抢修防御工事。工事修好后不到五分钟，美军的先头部队就赶到了，如果113师晚一点赶到，整个西线战局可能都会发生变化。
三所里是大同江边的一个小山村，这里一面是峭壁一面临着水，只有一条公路连通南北。这条公路也被认为是美军机械化部队南逃的唯一通道。因此当38军攻占德川后，立即派出113师直插三所里，切断美军南逃和北援的部队。
撤退的美军看着倒伏在路边的战友
113师克服了常人难以想象的困难，用14小时急行军146里，抢在美军之前攻占了三所里，关上美军逃跑的大门。美军骑兵一师第5团于28日白天，在十余架飞机、近百辆坦克的掩护下向三所里发起猛攻，战斗从清晨一直打到下午16时，113师338团共打退美军十余次进攻，三所里就如同一把铁锁一样将美军牢牢地锁住。
到了18时许，志愿军发现，美军突然后撤了，难道美军不想逃跑了？还是另有其他的道路？副师长刘海清派人前出侦察，这一侦察发现了大问题。
龙源里早已修起了可供机械化部队通行的公路
在三所里以西45公里的龙源里，地图上显示只有乡间小道，这样的小道美军机械化部队是根本无法通行的。然而当113师侦察小队到达龙源里时才发现，这里的公路比三所里还要宽。它向北可通价川和军隅里，向南可到顺川和平壤。向东有公路通住三所里，在三所里南逃受阻的美军正沿这条公路向龙源里逃跑。
志愿军在参战初期遇到一个非常大的困难就是地图不准。由于当时的中国没有自己测绘技术，使用的军用地图还是缴获的日本人的地图。二战结束后，这些地图多年没有更新，有些标注还是几年前的。比如龙源里的小路就没有更新。如果不是志愿军指战员通过丰富的战斗经验判断美军行动异常，很可能这次的关门打狗行动就前功尽弃了。
前指接到这个情报后，立即命令113师337团急行军赶到龙源里。337团头天晚上急行军146里抢占了三所里，白天激战了一天，夜里还不能休息，又要急行军90里抢占龙源里，就是铁人也吃不消啊。但337团没有任何怨言，立即就出发了。
29日凌晨4时，经过一夜急行军的337团3连率先到达了龙源里，还没来得及抢占高地，就听到远处传来了汽车马达声。连长张友喜登上高坡一看，一条灯火长蛇正蜿蜒而来，他暗自庆幸，再晚一步，敌人就过去了。
这个时候再修工事已经来不及了，只能命令战士们临时抢占几个小山岗，没等敌人反应过来，3连抢先开火，一下将领头的15辆汽车报销在路上，这下公路被堵死了。到上午8时，美军第8集团军主力部队也到达了龙源里。他们已经得知三所里无法通过，原指望能从龙源里逃跑，不想龙源里也被锁上了。
看到公路上燃烧的汽车残骸，美军第2师的坦克还在犹豫是否直接冲过去，不料337团1营又主动出击，将领头的两辆坦克炸毁，再以密集火力向步兵射击。美军第2师38团顿时大乱，一下损失了两个连的兵力。待他们反应过来开始反击时，1营已经退回了防御阵地。
整个29日，南逃的美军第2 师、第25师、土耳其旅、骑兵5团，和北上增援的骑兵7团、英军29旅、伪1师向337团发起猛烈的进攻。337团弹药打完了就捡敌人的弹药，敌人的弹药也捡完了就用石头砸，用刺刀捅。敌军20多架飞机、上百辆坦克、上百门火炮竟奈何不得他们。最激烈时南逃和北上的部队只相隔一公里，却始终无法汇合。
29日夜，38军增援部队陆续赶到龙源里，第二天又血战了一天，美军彻底放弃了从龙源里和三所里南下的念头，抛下2000多辆汽车、100多辆坦克，全体步行向西翻山逃走。38军随后掩杀，俘虏美军3000余人，是历次战役中俘虏美军最多的。