尽管南朝鲜第2军已几乎崩溃，可西海岸的美24师仍在继续向前进攻。10月29日这天凌晨，在关下休息完毕的英27旅开始强攻定州关。北朝鲜军在关上和关前以4辆T34坦克为核心进行抵抗，打得非常顽强。战斗持续整整一天，直到黄昏，英27旅才在美国飞机投掷凝固汽油弹的支援下击退守敌，登上定州关。天黑后，4辆T34坦克和一股相当数量的北朝鲜步兵夜袭关口。澳大利亚营用“超级火箭筒”一连击毁3辆T34，将反攻之敌击退。在这场为时一天的定州关之战中，澳大利亚营战死9人，负伤30人。北朝鲜军在这里的抵抗虽然没有取得什么太大的战果，但其战斗精神却堪比夏天时南下的北朝鲜精锐。由此可见，中国军队的介入已经使北朝鲜军的士气得到了空前的回升。
　　同日，美24师5团在猛烈的空中火力掩护下攻占泰川。在进攻泰川的作战中，美5团击毁T34坦克9辆，俘虏敌兵9人。令联合国军震惊的是，这9名俘虏中6人是北朝鲜兵，3人是中国兵。也就是说，中国军队的身影在美24师正面也出现了。实际上，中国39军主力在向云山挺进的路上，把115师344团留在了泰川协助北朝鲜军战斗。泰川是由中国军队和北朝鲜军一同守卫的。泰川易手后，阵地被突破的中国第344团向东北方向退却。美5团向西北面的龟城挺进，遭到了一支5000人以上，配属有坦克的北朝鲜军的顽强阻击。美5团陷入激战中。
　　也是在这一天，云山的情况发生了前所未有的新变化——中国第39军已经抵达云山外围，中国军队围困云山的铁桶一下子变成了厚厚一层。除了在泰川被美5团击退的344团之外，中国第39军的其余8个团迅速接替了中国40军在云山外围的阵地，按如下方式排列开来：116师在云山正北面，117师在云山东北的云山——温井公路附近，115师（欠344团）则在云山以西。随着近3万名中国士兵三面包围了云山，南朝鲜第15团正面（云山以北）和第12团正面（云山以西）的高地在一夜之间变成了一座座蜂窝一样纵横交错着战壕和掩体的巨型堡垒。中国军队的土工作业能力的确非常强悍。气温在零度以下，寒风之中，这两个南朝鲜团从早上开始就展开进攻，但在山脚每前进一步，都遭遇到了下雨般的手榴弹和披头盖脸的迫击炮、机枪、步枪火力。尽管南朝鲜军有猛烈且占有绝对优势的炮火支援，但根本压制不了中国军队。美第6中型坦克营的美军坦克也加入了进攻。可中国军队的120毫米迫击炮火力相当猛烈，美军坦克只有悻悻而退。于是，中国第39军的到达让云山又一次陷入了巨大的危险中。兵力突然之间变成劣势的南朝鲜第1师一下子命悬一线。该师除了坚持到美骑兵1师到来以外，已经没有别的办法了。
　　同日，在东线，联合国军的战局也颇不乐观：南朝鲜第26团对水洞的攻击彻底陷入僵局。中国第370团的120毫米迫击炮炮火异常凶猛，该南朝鲜团装备的107毫米迫击炮弹药已经所剩无几。韩26团士气低落。不过，这一天的战斗中，南朝鲜第26团足足抓获了76名俘虏，其中有60名北朝鲜败兵，16名中国士兵。根据俘虏供述，中国42军124师主力已经部署在水洞以北，位于长津湖南端的下碣隅里。但是，让联合国军高层更感兴趣的是俘虏人数：既然该团抓到的俘虏中，北朝鲜人和中国人的比例约为4比1，那么可以肯定中国军队没有在这里占主角。换言之，即中国军队并没有全面介入。联合国军又一次走上了想当然的道路；在东海岸，美10军的又一个美军师——美7师于这一日在兴南港东北面的利原海滩登陆。美10军正在东线持续增加兵力。

　　于是，在10月29日，战局在短短一日内产生了根本变化：中国第38军和39军到达了前线，美第8集团军正面中国军队的数量一下子增加了两倍；南朝鲜第2军被打得近乎崩溃，退守宁边以北——德川一线。原本在清川江畔尚且能勉强维持的双方平衡一下子被打破，天平开始朝中国第13兵团一方倾斜。彭德怀在美第8集团军正面已将部队展开：第40军位于温井、第39军半包围云山、第38军位于熙川，总兵力近10万。美第8集团军能否确保住防线，关键在于东翼新阵地和云山能守多久。而能否成功守住云山的问题，则落在了被重新起用的美骑兵1师身上。

　　在美第8集团军各部中，只有美24师还在继续奋勇向前。尽管一路上他们遇到的抵抗非常顽强，但他们的进攻也很有成效。10月30日，英27旅继续前进，未经战斗占领定州市区，并在此停下来。随后，旅长考德向美24师师长查奇将军提出了换班请求：自10月20日美24师从平壤出发以来，该旅一直作为美24师的前锋，一边行军一边和北朝鲜军激战，体力消耗近乎极限，已无法作为前锋继续进攻。于是，查奇将军命令美21团超越英27旅，继续推进。考德旅长心情轻松地说，英军的任务已经完成了，“没人愿意到鸭绿江边闲逛。”黄昏时分，北朝鲜炮兵从城外炮击定州，炮火在城里引燃大火。美21团通过燃烧的街道，出城继续西进。此时，他们距离中朝边境的新义州已经只有85公里的距离了。当晚，英27旅在定州宿营。黑暗中，作为骚扰性射击，城外远处的北朝鲜炮兵继续向定州城开炮。谁知道，其中一发炮弹正好不偏不倚地落在了澳大利亚营营长格林中校的帐篷上。格林中校的一条腿被炸上了天，生命垂危。他被紧急送往位于安州的美军战地医院，不久伤重而亡。如果大家对《朝鲜半岛坦克之夏》有点印象，大概能记得这个格林中校：就是此人在10月22日指挥了澳大利亚营在永柔北面进行的苹果园刺刀突击战。在那场奇迹般的战斗中，澳大利亚营用刺刀和枪托以7人受伤的代价杀死了270名装备有迫击炮和机枪的北朝鲜兵，俘虏200名。格林中校由此因为他的非凡勇气在联合国军中名声大噪。谁知仅仅8天后，这名传奇般的勇者就在定州倒霉地中了“大奖”，被一颗炮弹打死，死得相当窝囊。由此可见，世事难料。格林中校的意外战死让“自由世界”的人们普遍感觉到，一个如此传奇的军官居然在战争即将结束时被炮弹“中彩”打死，死得既不伟大也不光荣，这的确是一件很衰的事。可如果他们一旦清楚这场战争不是即将结束，而是刚刚开始一个新的阶段，恐怕就再也不会有什么想法了。因为和在这之后死去的无数双方官兵相比，格林中校也只不过是普通一员而已。
　　同日（10月30日）早上，美骑兵1师的骑兵5团和骑兵8团在云山西南的龙山洞集结完毕（骑兵7团直接受美1军指挥），以骑兵8团进入云山，骑兵5团保障云山——龙山洞公路。坐困云山多日的南朝鲜第1师终于盼来了救星。鉴于不断恶化的形式，美骑兵1师放弃了原定的超越南朝鲜第1师实行进攻的计划，决定先停在云山观望战况。下午，随着美骑兵8团的美国大兵们陆续走进云山城，他们看到了壮观的一幕：四面环绕云山城的山上有许多地方大火熊熊，各个方向共升起十处冲天黑烟，那是中国军队点燃的山火（前已述）；枪炮声震耳欲聋，南朝鲜第1师正在城外和中国第39军持续战斗。这一天，南朝鲜第1师的战线依然是云山周围巴掌大的一块地方。而且，位于北面的南朝鲜第15团受到的压力越来越大。随部队一同来到云山的美第8骑兵团团长帕尔默面对这样的情景，却非常不以为然：他和他的参谋仍然固执地认为，当面之敌不是中国军队，中国不会在此时介入。已在云山战斗了多日的美第10高炮大队指挥官亨利上校苦口婆心地对帕尔默说，云山周围确实是中国军队，可帕尔默却自负地对亨利的话置之不理。
　　美骑兵1师的部队终于在联合国军各部的翘首期盼中进入了云山。这给美第8集团军司令部造成了一种虚假的安全感。美第8集团军下令云山的部队出击，以动摇敌军的战线，拯救薄弱的集团军东翼：其中南朝鲜第1师向东北方向进兵，经温井到达楚山；美骑1师则向西北方的朔州出击。这无疑是痴人说梦，因为中国第39军已经封锁住了从云山向北前进的道路。云山的联合国军部队要想出击，只怕比登天还难了。
　　同日，在东线，水洞附近的南朝鲜第26团已经处于败退的边缘。该团已经不再进攻，而是坚守在阵地上，拼命抵抗着中国第370团的猛烈反击。不过，联合国军在东线却获得了一个很大的成果：通过对昨天俘获的16名中国士兵的审问。这些俘虏供出了其所在部队的番号和详细的进军路线。由此，美10军军长阿尔蒙德终于意识到，这绝对不是普通的中国志愿兵参战，中国正规军已经来了。醒悟过来的他立刻给麦克阿瑟打去电话，报告东线已经出现了中国的正规部队，