抗美援朝战争爆发后的1950年10月9日，在志愿军司令员兼政委彭德怀主持的沈阳会议上，担任中国人民志愿军第三十九军军长的吴信泉气壮山河地表示："美国鬼子也不是什么三头六臂，怕他个熊，纸老虎当真老虎打，打他个人仰马翻。"在此后朝鲜战场上具有决定意义的第一至第五次战役中，吴信泉指挥我志愿军第三十九军出色地完成了上级领导赋予的各项任务。1951年夏，他奉召回国受到毛泽东主席的亲切接见，设家宴热情招待，并荣获朝鲜民主主义人民共和国一级国旗勋章。
1950年10月25日至11月5日，在中朝边境及其附近地区，中国人民志愿军和朝鲜人民军联合发起进攻战役，史称抗美援朝战争第一次战役。11月1日9时，志愿军总部下达作战命令：第三十九军于1日晚攻歼云山之敌，得手后向龙山洞地区突击，协同第四十军围歼美骑一师。于是，中美两军开始了现代历史上的第一次交锋。1950年11月1日，吴信泉率志愿军第三十九军与美军打响了第一枪。
云山位于朝鲜平安北道，周围群山连绵，是一个仅有千户人家的小城。云山守敌是美骑一师第八团和南朝鲜军第一师第十二团。美骑一师是华盛顿时代建立的开国"元勋师"，当时仍保留着"骑兵"番号。不过，他们早就不再是骑着高头大马的骑兵，而是一支彻头彻尾的机械化部队了。它自吹建军160年从来没打过败仗，是深受美国统治集团推崇的一张"王牌"。
11月1日这天早晨，重兵云集的云山战场，一反常态，寂静无声。白茫茫的浓雾，飘飘荡荡，笼罩着大地山峦，更增添了一种神秘的色彩。吴信泉指挥的志愿军三十九军主力部队，正在进行紧张的战前准备，计划在当晚7时30分对云山守敌发起总攻。下午3点多，前沿观察员发现，云山外围的敌坦克、汽车、步兵开始向后移动。
吴信泉当机立断，命令部队提前发起进攻。下午5时，担任攻城任务的该军第一一六师以两个团发起冲击。战至黄昏，配属该军的炮兵第一团(欠一个营)及军火箭炮营(欠一个连)进入阵地。在怒吼的炮声中，我三十九军展开了猛烈的进攻。
夜里，我三十九军第三四六团第四连从敌间隙直插云山，一举突入街内。当他们到达公路大桥时，守桥的美军竟把他们当成了南朝鲜军，给他们让路。四连战士大摇大摆地通过大桥，到了美军第三营指挥所。
连长一声令下，战士们一齐开火，打得美军措手不及，罗伯特·奥蒙德少校被扔进指挥所的第一枚手榴弹炸成了致命伤。我四连占领大桥后，拦截了满载敌人的十余辆汽车，毙敌70余名，俘敌8名，击毁坦克1辆。最终，美骑一师第八团直属队及其第三营共740余人和大批伪军，被压缩在诸仁桥以北开阔地带。3日夜，该敌在飞机、坦克支援下突围未果，全部被歼。
在云山战斗中，我三十九军首次以劣势装备歼灭了具有现代化装备的美骑一师第八团之大部及南朝鲜军第一师第十二团一部，共歼敌2046名(其中美军1840名)，缴获飞机4架，击落1架，击毁与缴获坦克28辆，缴获汽车176辆、各种炮190门及大批枪支弹药、器材和物资。连李奇微也不得不承认："中国人对云山西面第八骑兵团第三营的进攻，也许达成了最令人震惊的突然性。"
1950年11月7日，吴信泉率部投入到"诱敌深入、各个击破"的第二次战役。期间，他指挥部队飞快突破清川江，神奇地俘获美军一个黑人连，震惊了美军最高统帅部，使五角大楼对美军编制从法律上做了重大修改，形成了今天美军黑白人种混合编队的体制。12月4日，吴信泉指挥部队首先解放朝鲜首都平壤。
更令人赞叹不止的是，吴信泉在第三次战役中，仅用5分钟的时间就突破临津江天险，直指汉城。
朝鲜战场上，以美国为首的侵略军遭志愿军第一、第二次战役的沉重打击，被迫退回"三八"线。1950年12月31日至次年1月8日，为了粉碎敌人利用"三八"线重整部队、准备再战的战略企图，志愿军根据中央军委指示，决定发动第三次战役，第三十九军担任由元堂里至石湖地段突破临津江的任务。吴信泉受命后，立即率全军披星踏雪，急行军5个夜晚，行程400余里，抵达临津江北集结。
我三十九军当面之江段位于临津江下游，当面守敌为战斗力较强的南朝鲜军第一师，下辖3个团，并有美军三个加强炮兵营，筑成了纵深9公里的三道防御阵地，构成完整的工事障碍和火力配系，正以逸待劳。
如何在敌人眼皮下隐蔽部队并保证发起进攻的突然性？这是我三十九军取得突破性胜利的关键。吴信泉根据解放战争中攻坚战的经验，对进攻出发阵地的地形反复观察，具体计算了工程量及所需人力和时间，决定提前三天抽调担任突破任务的我一一六师全师1/2以上的人力，投入构筑阵地的土工作业。为完成任务，需要在距敌150-300米、正面宽约2500米、总面积3.5平方公里的进攻阵地上，隐蔽7个步兵营、6个山野炮兵营、8个团属炮兵连及师、团指挥机构，总计7500余人，70多门火炮。这么多的兵力、火器，怎样才能隐蔽好而不使敌人发现呢？
吴信泉先派我一一六师的第三四八团与一一五师的第三四四团在高浪浦里正面积极佯攻，让敌人误判我三十九军可能在此作渡江准备。敌人整日集中炮火、飞机，向江北我军滩头阵地猛烈攻击，但均被击退。前后14个日夜的战斗，起到了牵制迷惑敌人，隐蔽主攻方向的作用。
整个进攻阵地进行严密的工程伪装，地面上不露一人一物，完全保持了自然地貌的原状。更巧的是，翌日凌晨下了一场雪，整个江岸一片雪白，使我三十九军阵地覆盖了一层天然伪装。我三十九军第一梯队距敌仅150-300米，敌虽以航空兵终日低空盘旋侦察，但均未发现我三十九军进攻迹象。这一大胆而巧妙的隐蔽伪装，取得了空前的巨大的成功。
12月31日16时40分，吴信泉下达了开始总攻的命令。炮兵群的近百门火炮，向敌前沿滩头阵地及防御纵深发射数千发各种口径的炮弹，摧毁了敌人几十个火力发射点和多层障碍物，压制了敌纵深炮兵火力。与此同时，各突击连障碍排除组利用炮火烟幕，迅速排除江北岸残存地雷。仅用5分钟的时间，我一一六师就突破临津江天险;经过13小时的激战，我一一六师突入敌人纵深15公里，毙伤敌千余人，胜利完成突破任务。此后，一一六师向敌纵深推进100多公里，成为志愿军作战纵深最远的一个师。
1951年11月起，吴信泉率部在临津江两岸进行了长达340天的阵地防御作战，我三十九军将士以顽强不屈的精神构筑了"地下长城"，志愿军司令部召开现场会，将第三十九军的经验向全军推广。在这次阵地防御战中，第三十九军将士战胜了敌人的飞机大炮、凝固汽油弹、细菌弹、毒气弹等各式各样的打击，战胜了寒冷、潮湿等艰苦的自然环境，歼敌22500人，缴获武器弹药数以万计，击落击伤敌机265架，击毁击伤敌坦克、汽车、大炮400多辆(门)，阵地向前推进了10平方公里。
