但是，F连并未被遗忘。11月30日，利曾伯格上校在柳潭里的部队中寻找一位最佳人选来领导一次营救任务。他已准备开始让陆战队的主力部队沿着道路运动，这是中国人所期望的行动。然而，派一支精锐部队穿山越野不仅能解救F连，还会使中国人措手不及。利曾伯格决定派师里最出类拔萃、最勇悍顽强的年轻营长雷蒙德·戴维斯中校。利曾伯格对戴维斯讲述了他的意图：“很显然，我们不能沿公路强行突进（至F连处），我想中国人不会料到我们将通过陆路行进。（F连）必须营救出来，德洞岭关必须守住。准备明天上午行动。”
戴维斯立即着手准备。他把病号和能走的伤员挑出来，让他们把该营的车辆在路上排成纵队，然后着手整顿突击部队。每个士兵携带四餐的食品、一行军水壶的饮水和额外的弹药。他所关切的是带什么样的食品，现在士兵们最清楚在寒冷中什么东西嚼得动。大部分人挑选了罐装面包和水果，如果把它们塞到紧挨腹部的军服上衣里便不会结冰。戴维斯把他的迫击炮部队人数增加了一倍，以分担这些沉重的负载。部队中的每个士兵要额外携带一枚81毫米迫击炮弹，每个齐装满载的陆战队员要负担120磅，甚至在平地和好天里这也是一匹驮马的负载。戴维斯的士兵在华氏零下二三十度的天气里已经度过了三个星期，除了冻得硬邦邦的野战食品外，很少吃到其他的东西。由于在封冻的土地上挖散兵坑，所有人的手都有肿痛的裂口。由于陆战队员体格训练的缘故，士兵们初来朝鲜时都精干灵活，但现在平均每人体重都减少了20磅。当雷·戴维斯观察他的部队时，他看到人们由于疲劳和饥饿而面容憔悴，偶尔还有冻伤的白色痕迹。
他让士兵们按营的队形列队，告诉他们必须做的事：夜间徒步翻过一些险峰恶岭，仅能从携带的东西中得到补给，营救F连，然后坚守主要补给线，以解救两个陆战团。人们嘟囔着表示赞成。第1营便从柳潭里进入山区，他们的首要目标是一座在公路以东1 000码左右、名为1419高地的小山包。掘壕据守的中共部队顶住了飞机大炮和正面攻击，已经顽强地坚守了三天。整整一天，士兵们都在溜滑的山上攀行，常常在冰雪中手膝并用，还不断遭到中共军队火力的猛烈袭击。在一次激战中，莱斯利·威廉姆斯中尉率领的一个排与中国人展开了白刃战，并粉碎了抵抗。
这时已是晚上7时，伸手不见五指。戴维斯看了看温度表，气温之低使他感到震惊：华氏零下24度。一天的奔波使他的士兵疲惫不堪，沉重的军服里汗水淋淋。戴维斯用几分钟时间，看了一下地图，思索片刻，然后做出了决定：如果在这种严寒中，穿着这样湿透的内衣在这里过夜，明天就动弹不得了。这样做是自己找死，而最好的做法是接着推进。
戴维斯命令约瑟夫·库凯巴中尉率领的B连在前面开路，营指挥机构紧随其后以加强指挥。戴维斯披着大衣蹲下来，仔细看了看指北针，确定了行军方向，部队随即进入茫茫黑夜之中。尖兵以南部一颗明亮的星星作为确定方位的补充手段。雷·戴维斯多年后说：
夜里寒气逼人。沿途有一些中国人挖的旧工事。为确保准确的行军方向，我常常下到这些工事里……用指北针判定方位。
我两次把军大衣披在头上，然后趴在地上，借手电筒的亮光，校正我的地图，以检查行军方向。我把头对准一个方位物，然后关上手电，掀开大衣，走出工事判定方向，可我常常记不起我在大衣下干了些什么，而是站在那里茫然发呆。周围的两三个人会说上几句话，这时我就会忘记了我正在做些什么事。
我不得不走下工事，从头再来一遍。所有的人都不得不三番五次地找你，好弄清要干什么。严寒使我们完全麻木了。
走过小路的陆战队员越多，路面就越滑。“我们滑下坡的那个地方底下便是岩石，”戴维斯说，“没有树根，斜坡是硬邦邦的冰，就像坐滑梯一样，嗖地一下就碰到底了。”
气温之低，海拔之高，使得化雪饮水全然不能，甚至生火也无济于事。士兵们只好吃雪解渴。他们把干袜子和腰垫放在腹部（后者是为防止背带擦伤），还要想着每隔几小时就换一次。戴维斯吃的是干燥的饼干。“除此之外，所有食品都冻得硬邦邦，无法化开来吃。”
这天晚上某个时候，当部队穿过深雪翻越一连串的山脊时，戴维斯试图向尖兵传话，要他们暂停前进。他担心他们是在径直走向敌人主力部队。“但每次只传过两三个人便有人说，‘闭嘴别出声’，只好到此为止，所以我不得不竭尽全力赶到队伍前面。这时，我已上气不接下气，但我却使他们停止了前进，改道走上该走的路。”
凌晨2时30分，部队抵达通往F连的主要山脊的顶峰。在最后几码的行程中，“我们不得不手脚并用，紧紧抓住树枝草根，防止滑回下面的冰雪小路上去”。
戴维斯决定就地停止前进，而不是试图在黑夜里与F连取得联系。F连没有通信设备，戴维斯也不希望他的救援部队在黑夜里被误认为是中国人而被打死。
但他也担心陆战队员睡着：
当我命令部队离开山顶时，他们就像苍蝇一样散开了。他们站立不稳，我不禁为部队的极度疲劳深为担忧。我命令每个连都组织一个由三名军士组成的小组，使部队进入阵地，并在拂晓前的几个小时里来回巡视，使部队中有人保持警觉。
中国的狙击手在这几个小时里从远处偶尔向该营射击，一发冷弹几乎打中戴维斯。当时他刚刚爬到两块石头之间，拉上睡袋的头罩，突然感到头部受到一股冲力并有刺痛，原来是一发强弩之末的子弹穿透了布层，“擦伤了我的头皮”。
翌晨拂晓——这是F连在弹痕累累的山头上的第六天了——戴维斯的营穿过鞍形地段走向主阵地。巴伯远远地看见了他们，他瞥了一眼就知道那些戴着兜帽的人是陆战队。他可以看见，在几百英尺以下的主要补给线上，卡车正沿着蜿蜒曲折的山路向南驶往下碣隅里。
戴维斯的士兵走近福克斯高地时，穿过了中国攻击者的遗骸。一位名叫谢弗的笨手笨脚的中士喊道：“上校，快到这儿来，让你看样东西。”戴维斯说：“中士弯下身去，从一个坑里拖出一大块东西，原来是一个中国士兵。我问道：‘他死了吗？’中士说：‘还活着，眼睛还在动。’浑身上下只有眼睛还可以动。”F连的环形防御圈外还发现有6个快要冻死的中国人，后来都死了。
抵达福克斯高地后，巴伯和戴维斯马上统计了一下伤亡情况。F连有22名重伤员，必须把他们抬到山坡下面等候的卡车上。有两名士兵因紧张过度而精神崩溃，必须用临时制作的拘束衣加以控制，但在撤离前两人都死了。
撤离福克斯高地之前，巴伯上尉统计了一下五昼夜战斗的代价：26人阵亡，89人受伤，包括7名军官中的6名，还有3人失踪。巴伯连里的幸存者愿意下山到主力部队那里去吗？
不，巴伯说，他们要和戴维斯的营留在福克斯高地上，协助守住德洞岭关，直到陆战1师的最后一辆卡车穿过这里驶向安全地带。
就在雷·戴维斯中校前去解救F连时，利曾伯格下属的其他部队便准备撤离柳潭里，向南运动。两天的激战后，战斗减弱了。中国人显然保持了两天战斗、休整、再战的安排，这是因他们糟糕的补给系统所必须采取的方式。中共军队在野战中得不到空投食品和弹药的支援，如果一个士兵耗尽了他的携带物品，不管是打光了子弹还是吃光了食物，就不得不撤出战斗。“一个中国人受了伤就等于被判了死刑，”史密斯将军指出，“他将被遗弃而冻死。陆战队可以听见中国伤员的叫喊声，随着他们被冻僵而死，喊声便逐渐消失了。另一方面，尽管天寒地冻，受伤的陆战队员还是得到了照料。” 陆战1师作战处的阿尔法·鲍泽上校后来认为，如果中国人拥有足够的后勤支援和通信设备，陆战队将不可能逃离长津水库。“陆战1师不过是侥幸而已。”他说。
史密斯谈到的医疗技术之一是军医们用嘴融化冻住的吗啡注射器，设在柳潭里、由团军医切斯特·莱森登海军少校领导的医院采用了这个方法。莱森登的工作条件极为不利。步枪的流弹打穿了他的帐篷，而且由于伤员过多，一些人不得不放在外面的草垫上，盖上防水帆布。
长津水库的鏖战结束以后，莱森登医生对《芝加哥每日新闻》的凯斯·比奇讲述了他所遇到的问题：
所有的东西都冻住了，血浆冻住了，瓶子冻裂了。我们不能使用血浆，因为它无法变成液体，而且注射器都被微粒堵住了。我们不能给伤员换敷料，因为我们必须戴手套工作，使手不致冻坏。
我们不能为处置一处伤口而剪开伤员的衣服，否则他就会被冻死。事实上，如果我们不去管他，他常常反而会更好些。你从未试过把伤员塞进睡袋里吧？
一些伤员在雪地里连续躺了72小时，然后被拉出来，绑在卡车的散热器上。“我们到达下碣隅里时，”陆战1师的军医尤金·赫林海军上尉说，“判定伤员死活的唯一办法是看他的眼睛是否活动。他们都冻得像木板一样硬邦邦的。”
11月30日下午，陆战1师接到了撤离柳潭里的命令，这一天中国人加强了对防御圈的压力。部队逐步撤回了村庄，仅仅在重要的高地上保留了阵地。经过一夜的计划讨论，决定把作战行动分为两个部分：一是前往营救F连并坚守德洞岭关；二是把该团的其他部队和装备经主要补给线南下撤至下碣隅里。尽管阿尔蒙德将军强烈反对，史密斯将军仍宣布绝不放弃他的装备。史密斯说：“他要我烧掉或破坏装备和补给，说我在撤退时可以由空投重新获得补给。我对他说，我的运动速度将取决于我撤出伤员的能力，而且我必须且战且退，因此不能摒弃装备，所以我打算带走我的大部分装备。”阿尔蒙德没再争辩。
罗伯特·塔普莱特中校的营的任务是夺取并坚守由柳潭里向南的主要补给线两侧的制高点，保障主力部队由此南下。利曾伯格上校精心安排了行军序列。队伍以陆战队在柳潭里的唯一一辆坦克为先导，一个炮兵连紧随其后，该连每前进数千码就停下来占领临时发射阵地，为后卫部队提供火力掩护。防御圈里的炮兵部队撤退以前要打完大部分155毫米炮弹，多余的炮兵改当步兵，并编入各排。能走的伤员也照此办理，他们携带步枪并参加战斗。只有重伤员可以乘卡车，这些卡车组成了行军纵队的中央部分。利曾伯格做出了一个严峻的决定：陆战队在突围中还会遭受更多的伤亡，而且他还要拉上F连的幸存者，所以陆战队在柳潭里埋葬了85名阵亡者，因为卡车空间有限，无法腾出地方来把他们运出去。
塔普莱特的开路营离开了柳潭里，踏上积雪覆盖的公路，去攻打主要补给线两侧的高地。后面是小心翼翼地行进的卡车和能走的伤员。一位幸存者回忆说：“我每走三四码就跳到路边的石头后面，开枪打一些中国佬，以免他们打我。由于老往石头和冰块上跳，我的膝盖被撞得稀烂，疼了好几个月。”天气寒冷至极，以致士兵们的脚都冻到了他们的靴底上，脱袜子时把皮都揭了下来。本来会因失血而死亡的伤员也因血液凝结和停止流动而得以幸存。“看到血液凝固以前冻结是不可思议的，”该团军医莱森登少校后来对凯斯·比奇说，“凝固的血液是深褐色的，而这东西却是粉红色的。”
夜行军继续进行，中国人此时加紧了反击——宋时轮似乎将军认识到，猎物正在逃脱他的罗网。这天晚上，陆战队又出现几位勇士，使中国人遭到痛击。上士威廉·温德里奇带领一个班离开前沿的一个阵地，力图阻止中国人打开一个突破口。在几分钟里，12个人中有7人负伤，包括头部中弹的温德里奇。但他仍然坚持战斗，然后跑回连指挥所求援，以撤出其他士兵。这时，子弹又击中他的腿部，但他再次拒绝包扎，并对看护兵说：“没时间了，那不过是小窟窿。”他又在队伍中奔波了一个小时，终因失血过多而死亡。
在以后的三天里，陆战队与中国人混战不已，为每个高地、每条山脊角逐争夺，猛烈的反击都在晚上进行。第一天晚上，中国指挥官有效地指挥着部队，他们的部队充分利用了后三角队形的优点，以班为单位同时攻击美军阵地的中段和侧翼，推进到手榴弹投掷的距离以内。陆战队竭尽全力进行战斗，他们退下来，重新组织，再度战斗。单个的步枪手和机枪手不止一次地坚守在濒于失守的阵地上，以他们的生命有效地掩护了陆战队同伴的撤退。二等兵巴里·莱斯特多年后甚至不知道营救他生命的中士的名字。他们连死伤惨重，与另一个连合并了。尽管士兵们在同一条战壕里同甘共苦，但他们的彼此介绍从未超过帕特或查利这样的称呼。莱斯特说：
“在头天晚上，也许是第二天晚上，我记不清了，什么都搅在一起了。我们5个人分布在侧翼一个高地大约25码长的一个陡坡上。我们在三四个小时的时间里，与中国人来回相互对射。他们冲上来，极力冲进手榴弹投掷距离，接着又退了下去。我们打得他们屁滚尿流。我的小腿中了一枪，痛得要命，血流了一地，但最后不流了，因为冻住了——或是看护兵后来这样告诉我的，不管怎样。
“中国人一次比一次冲得近，我们的弹药快打光了，所剩无几，我们知道该转移了。这位中士是我那天下午才碰上的，他腹部受了重伤，而且肯定伤了他的脊骨，因为他说他的腿动不了了。
“‘把你们的弹匣扔给我，你们所有的弹匣，赶快返回下面的主要补给线去，’他喊道，‘我留在这里掩护你们。’我们依从了。我很难受，因为我知道他没法离开那个山包。但我也知道我们不能把他活着背下山，如果中国人知道我们撤离，他们就会紧追不舍。”
莱斯特和另外三名陆战队员从弹袋里拿出所有的弹匣交给中士，然后溜进夜幕里。他们听见了从山包上射击的声音，也许有10分钟之久，然后就沉寂了。
还发生了一些严重事故。一座桥被一辆卡车压垮，二十多名伤员被抛到一条结冰的小河上。他们在卡车上是躺在用降落伞和导火索搭成的床上，其中四人被缠在卡车下面。尽管河水冰冷刺骨，莫顿·西尔弗少尉和一个助手保罗·斯温还是跳到河里，砍断绳索，救出了被困的人。另一辆运伤员的卡车快到下碣隅里时被一发子弹打穿了水箱而动弹不得。西尔弗组织了一批士兵，设法把卡车推上一个山顶，然后站在那里，默默地注视着卡车滑向下碣隅里和安全地带。陆战5团的执行军官约瑟夫·斯图尔特中校对比奇说：“为使伤员不致死亡，付出了多少神圣的心血！”
行军途中，默里在临时设在一座朝鲜茅屋的指挥所里看到了塔普莱特。伤员们在一间屋子里挤作一团取暖。在另一间屋里，塔普莱特疲倦不堪，眼光呆滞，他坐在一个冒烟的火堆旁，脱下靴子，挖掉脚趾之间的冰块。
“你怎么样？”默里问他。
“我的脚快冻掉了，”塔普莱特咕哝着答道，“但我们会成功的。使血液循环，然后继续前进。”他穿上靴子，走到外面继续行军。
空中支援也给地面上的英勇表现锦上添花。海军和陆战队的飞行员执行夜间飞行任务，仅靠封冻大地上隐隐闪烁的照明弹的指引，把凝固汽油弹和炸弹倾泻到黑暗之中。飞行员们对陆战队阵地200码以内或更近的地方进行了轰炸，为了避免误炸，他们的飞机几乎擦山而过，以致一些步兵咒骂飞机的螺旋桨把树枝都削掉了。近距离支援飞机使中国人蒙受重大伤亡。仅仅在一次保护一个殿后的陆战营的轰炸中，海盗式飞机就用汽油弹和500磅炸弹对一条山脊整整轰炸了25分钟，使之成为“世界上最无用的地皮之一”。
中国人在这种压力下开始后撤了。一支步兵部队错误地在拂晓时停止攻击，他们企图在陆战队机关枪的射程之内逃跑。没有人出去统计中国人的伤亡，但在最后一阵射击停止后，一位有双筒望远镜的军官估计有300名中国人被打死。在沿主要补给线向南的地方，雷·戴维斯中校从福克斯高地上撤下来加入了行军队列。由于偶然的原因，他的两个连使中国人的一支大部队大吃一惊。中国人正沿公路南撤，全然不知一支陆战队正从下碣隅里北上接应从柳潭里出发的队伍。利曾伯格上校从电台里听到了这个好消息，他转身对雷·默里中校轻声说：“雷，通知你的第3营营长，中国人正往西南撤退，正中他的下怀。”
第3营营长罗伯特·塔普莱特开始时企图让下碣隅里的炮兵射击，但距离太远，无法奏效。因此他要求空袭，尽管该地区上空多云。陆战队这次又交上了好运。海盗式飞机飞抵目标上空时，刚好云消雾散。身陷重围的中国人无法逃离公路，遭到飞机汽油弹和炸弹的轰炸，以及迫击炮和机关枪的南北夹击。据塔普莱特的战报说，这个中国营有700多人，被“全歼”了。
翌日，当队伍末尾的车辆燃油耗尽时，又发生了一场激烈的小冲突。但是，12月3日晚7时，陆战队的首批人员出现在下碣隅里郊区时，柳潭里突围以来最激动人心的时刻来到了。有人命令队伍停止行进，陆战队员们安静下来，（或者因为疼痛）神情肃穆庄严，站成操练队形。他们的钢盔、大衣和面孔都银装素裹。一些士兵拖着冻坏的双脚，痛苦地走着，冻得发紫的脚板每次踏在冰冻的地面上都疼痛难忍；一些人茫然若失地看着前面，好像他们不知道身处何地，或者为何如此。但陆战队还是昂首挺胸，列队进入下碣隅里，甚至把冰雪路面踏得铿锵作响。
后面跟着的是能走的伤员，遍体鳞伤的陆战队员互相搀扶着，一些人肩上背着M-1步枪，另一些人什么也背不了，只能倚靠着同伴作依托。迈伦·威尔科克斯上尉的下巴被子弹贯穿，头部被包扎得像个大木乃伊，但他昂首挺胸地走着，以坚强的意志激励自己和同伴。
再后面跟着的是车辆，很多车上装着昏迷不醒的伤员，他们被固定在引擎盖上的担架上，有些就放在金属板上，总共有1 500人，其中约三分之一是冻伤者。
“他们之中很多人开始时都茫然若失，稀里糊涂，”海军陆战队史学家林恩·蒙特罗斯写道，“另一些人则面无表情，毫无目的地东游西逛。但也有少数人精神受到刺激，而这不是睡个好觉、吃些热饭就能医好的。”伤员立即被送往医疗帐篷，其他部队则去用餐帐篷喝热咖啡。
阿尔法·鲍泽上校当晚在下碣隅里与史密斯将军和其他军官一起坐在一顶医疗帐篷里，他们突然听到唱陆战队军歌的声音。“我看着史密斯将军，”鲍泽说，“我说，‘我们的问题了结了，我们完成了任务。’”
第二天，当一些饱受苦难的中国人零零散散地从山里出来投降时，陆战队员们有些幸灾乐祸。一些中国人说他们已经断粮四天，很多人没有鞋子穿。凯斯·比奇和一位陆战队中尉正开着吉普车，三个中国人从雪地爬到路上，他们赤裸的双脚已经冻得血肉模糊，不成样子。“我就愿意看到他们这个样子，”那位中尉毫不怜悯地说，“我真希望那些狗崽子们都冻死。”
在从柳潭里开始的跋涉过程中，下碣隅里似乎给人以一个避难所的假象，艰难困苦将到此终止。事实并非如此。陆战队抵达下碣隅里，不过是完成了离开山区的艰苦跋涉的第一步。他们还须继续跋涉，先到古土里，然后到海上。但纵观陆战队的历史，没有什么更甚于柳潭里突围途中经受的艰辛困苦了。