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1950年9月15日，美韩军开始在仁川登陆，次日，韩首都师团即迫不及待地开始向杞溪反扑，人民军第12步兵师团在抵抗了数日后，终于接到了军团长金武亭向后方总退却的命令，开始向他们南下的出发地、安康里以北的飞鹤山撤退。据曾任第31联队战士的中国东北吉林省龙和县退伍军人崔昌俊回忆，为了掩护大部队撤退，数百名行动不便的伤员主动要求留下来阻击敌人，最后全部壮烈牺牲。
油画：人民军血战浦项飞鹤山
据1950年9月18日在永川被捕获的第32联队1大队5中队战士李钟银（김연식，22岁，江原道洪城郡人）招供，包括他在内的1500余名未受过任何训练的新兵原定要补充给第12步兵师团，结果走到永川时正遇上韩军反击，结果部队被打散，包括他在内的多人被俘。
9月24日，第12步兵师团且战且退撤退到安东，为了接应第8师团撤退，以一部分兵力控制洛东江上的安东大桥以南阵地，正在这关键时刻，韩第8师团的追兵也接踵而至，为了不让大桥落入韩军之手，第12步兵师团后卫部队不等第8师团过江便将大桥炸毁，这样便为整个师团赢得了两天的宝贵时间。
随后该师团退入荣州，进行了短暂的补给和休整。据1950年9月29日被捕获的第31联队供应处主任金正雄（김정웅，27岁，吉林省敦化县人）中校招供，在荣州，该师团又补充了滞留在此的2500余名南韩预备役人员，其中70%的人携带有轻武器，这些人虽然没受过什么军事训练，但也算是使得该师团战力恢复不少。待韩第8师团在9月26日又追上来后，该师团继续向北边打边撤。
据1950年10月4日被捕获的第31联队医务官裵永林（배영림，22岁，京畿道水原郡人）中尉招供，至10月初第12步兵师团经半岛中部撤退至三八线以北地区时，全师团尚存官兵3000余人月，其中第31联队在得到了一个中队的新兵的补充后，尚存990余人。裵中尉又提供了一组数字，称在三个月的南下作战期间，整个第31联队的原有2800名官兵中共伤亡1960人，其中包括死亡392人、负伤1568人，伤亡比为4:1，比美军估计的击毙数量要低不少。
第27师团长赵宽（第二排右四）
在撤退到金化以北的塔距里时，第12步兵师团巧遇从礼成江战场上撤下来的第27步兵师团，该师团长赵宽少将也是解放战争时期的解放军朝鲜族干部，和崔仁是老熟人。由于第27师团系新编部队，懂得游击战的军事骨干较少，在赵宽的请求下，崔仁便拨出一部分官兵给该师团，并与该师团一部合编为另一个第32步兵联队。第12步兵师团随后继续向北撤退。
据崔昌俊回忆，在撤退到平安南道阳德郡时，第12步兵师团遇到了人民军第2军团长崔贤，崔贤命令崔学勋大校指挥的第30步兵联队留在原地开展敌后游击战争，师团主力撤往中朝边境的江界进行整补，就这样第12步兵师团暂时一分为二。第30步兵联队随后在阳德附近解救了几百人被美韩军押送的人民军战俘，后又经熙川转入德川以北的妙香山，开展游击战争。
在江界，第12师团主力进行了短暂的休整，由于大部分新兵都已经退入中国东北用于组建新编师团，该师团补充兵力只能靠收编游兵散勇及韩国战俘，比如1950年12月31日被捕获的第31联队医疗中队担架员梁熙溁（양히영，21岁，全罗北道全州市人），他本于7月21日被抓壮丁补入韩军，一个月后被人民军俘获，并与其他战俘一起被转移至中朝边境的楚山郡，在过了一阵短暂的悠哉生活后，他们即被补入第12步兵师团担任徒手的辅助人员。
11月初，原内务省第101、103治安联队残部也转移至江界地区，并被补入第12步兵师团。尽管如此，整个师团现有兵力估计也就3800余人。据1951年1月3日在洪川被捕获的第31联队2大队5中队3小队分队长金凤俊（김봉준，27岁，平安北道朔州郡人）中士招供，重整后的第12步兵师团仍辖三个步兵联队九个步兵大队，炮兵联队建制被取消，其中三个步兵联队分别代号828、829、830部队，九个步兵大队的代号依次为501至509部队。
第二次战役中朝联军胜利会师
此时原第12步兵师团崔仁被调去人民军后方司令部担任副参谋长，与参谋长李相朝一起负责中国境内新编师团的训练工作，师团长一职改由原第32步兵联队长黄东华大校接任。黄东华，后改名为金东奎（김동규），1913年出生于咸镜北道，曾任珲春县书记，后加入东北抗日联军第3军，1940年随金委员长退入苏联。全面抗战胜利后，金东奎留在东北参加解放战争，曾任解放军东北野战军独立15师第45团团长。
一直休整到11月底，志愿军发起第二次战役，第12步兵师团随后加入人民军第5军团，在军团长方虎山指挥下，奉命与第4军团一道配合志愿军追击东线撤退中的美韩军。但由于美韩军倚仗强大的海空火力，以兴南港为核心构筑了严密的扇形防御体系，使得中朝联军只能看着美韩军炸毁兴南所有物资和设施后从容撤退。
1950年12月下旬，中朝联军发起突破三八线的第三次战役，第30步兵联队作为敌后游击部队也于当月25日奉命南下，并顺利突破三八线。12月底，第30步兵联队与第12步兵师团主力在洪川顺利会师，并被重新编入该师团，据1951年1月2日在洪川被捕获的第31联队3大队9中队战士李青锡（20岁，庆尚北道盈德郡人）招供，此时全师团共有兵力5000余人，下辖三个步兵联队，每个联队有1500余人，每个联队下辖三个步兵大队，每个步兵大队有500余人。
据1951年1月4日被捕获的第30联队1大队2中队战士金熙满（23岁，汉城人）招供，大队装备层面上，每个步兵大队下辖三个步兵中队及一个迫击炮、一个重机枪中队、一个通信小队、一个补给小队，其中每个步兵中队有官兵100余人，装备有步枪60支、苏制PPsh-M1941冲锋枪18支、苏制DP轻机枪1挺，迫击炮中队有官兵80人，装备有82毫米口径迫击炮2门，每门携带100发炮弹，重机枪中队有官兵80人，装备有重机枪2架，每架配备弹药2000发。
志愿军进入汉城
由于整个师团已不存在后勤供应体系，食物补给全靠补给小队到途经的各村庄凭白条征用。故第12步兵师团在南下突破三八线的作战中，尽量只走山区、努力避免与敌军发生交战，以免造成武器和弹药的不必要损耗。尽管如此，由于苏制轻武器弹药已逐步耗尽，之后该师团官兵便自行使用缴获的美制轻武器。
12月31日，中朝联军发起解放汉城战役，第30步兵联队虽然派出侦查员对市内进行了侦查，但考虑到美韩军大部分已撤出汉城，便没有加入入城战斗。该师团随后改向东准备进攻半岛中部要冲原州，此时与其一同行动还有同属于第5军团的第6、27、38师团。虽然第27师团曾于1月5日短暂进入原州，但又被美韩军赶了出来。军团长方虎山便把攻打原州的任务交给随后赶来的第2军团，自己则率四个师团南下直扑原州后方的堤川。
为了支援在原州被包围的韩军，刚在第二次战役清川江战斗中损失了四分之一的兵力的美第2师被调来救急。相比之下，人民军第5军团由于经历了长途奔袭，既缺乏重武器也缺乏弹药，几天后被迫撤回原州以北的洪川地区。在激烈的原州攻防战以人民军第2军团告负结束后，东线战场出现了短暂的平静。不过为了不给东线的中朝联军以喘息的机会，1951年1月31日，美第10军即以美第2师23团打头阵，向原州以北大举推进。
2月5日，走在美10军左翼的韩8师团推进到横城地区时，遇到在此设防的人民军第7师团，在韩军猛攻下，人民军防线开始有些松动，军团长方虎山知道第7师团战斗力不强，只好将休整中的第12步兵师团投入战场，算是勉强稳住了防线。为了支援人民军，志愿军第13兵团集中了三个军，将韩国人打垮。然而在此后的砥平里战斗中，志愿军又围攻砥平里不克且损失较大，于是掩护志愿军退往后方的任务又轮到人民军身上。
在砥平里作战的美军
2月下旬，美韩军发起所谓“屠夫行动”，3月初又发起所谓“撕裂者行动”，旨在将战线逐步推往三八线以北地区，其中运用在原州以北东线战场的是美第10军和韩3军团。为了为志愿军新入朝部队的集结争取时间，也为了接应在敌后安东-平昌地区活动的第10师团，人民军第5军团在原州以北山地进行了顽强的节节抵抗。
据1951年3月9日被捕获的第32联队2大队2中队3小队战士朴赞用（박찬용，20岁，京畿道马骊州人）招供，经过为期一个月的、没有任何补给和补充的艰苦防御战，他所在的中队官兵只剩原先的一半，武器仅剩原先的三分之一，虽然弹药量还保存有一半，但重机枪子弹消耗得特别多，仅剩原先的七分之一。不少被编入第12步兵师团的原韩军士兵趁机偷偷溜出部队躲藏在山中，然后找准时机向美韩军缴械投降。
据1951年3月12日被捕获的补充大队1中队3小队战士金灿勇（22岁）招供，在原州以北山地防御战中，第12步兵师团唯一能得到的兵力补充就是韩军逃兵和俘虏，为此该师团专门设立了一个补充大队，用于训练韩军俘虏。据他所知，3月2日，就有200名前韩军士兵在接受教育后被送往前线部队服役，到他掉队被俘时，训练大队内仍有300余名韩军俘虏在接受再教育，不过显然人民军的这种思想教育工作做得似乎还不够深入。
1951年4月下旬，志愿军对正向“堪萨斯线”推进的美韩军发起第五次反攻战役，在战役第一阶段，人民军第5军团仍在东线战场进行牵制性防御作战。到5月，战役重点转移到东线战场，第12步兵师团（此时师团长改由参谋长池炳学接任）在军团长方虎山指挥下，与第6师团一起，配合志愿军在县里地区围歼了韩军第3军团，仅人民军就捕捉到战俘1000余人，并将战线往南推进了65公里。
美第2步兵师在血染岭
进入停战谈判阶段，人民军第5军团进行了重新整编，将所辖师团调整为三个，总兵力1.58万人，驻扎在江原道杨口郡白石山。1951年8月14日，由于停战谈判陷入僵持，美韩军对中朝联军控制区发起代号为“爬行者行动”的战役规模进攻行动，其中韩军第5师团36联队奉命进攻人民军第12师团控制的白石山以南的983高地，这个高地对山谷内的美军炮兵阵地极具威胁性，新上任的美第8集团军司令范佛里特将军要求一定要拿下它。
8月18日，在经过猛烈的炮火准备后，韩36联队向983高地发起攻击，但由于第12步兵师团在山腰上构筑了大量防御工事，并在韩军前进道路上掩埋了大量地雷，使得韩国人推进速度极为缓慢。到20日，韩军攻占983高地外围的554、883、901高地，两天后，精疲力尽的韩国人终于爬上983高地的顶峰。这时，第12步兵师团长池炳学派出预备队上场增援，在983高地反斜面与韩军发生了大规模白刃战。
983高地上的攻防一直持续了5天，最终韩国人首先顶不住败下阵来，由于高地上的泥土都被双方官兵的鲜血染红，这场惨烈的战斗因此也被美军战史称为“血染岭（BloodyRidge）”之战。眼看韩国人不顶事，美国人只好亲自上场，这时受后方严重的洪灾影响，人民军的后勤供应也变得非常困难，最终于9月4日被迫放弃983高地。
撤出983高地后，第12步兵师团退往二线休整，这时韩军第7师团也在白石山与人民军第32师团较量了一个月仍毫无进展，到9月28日，休整完毕的第12步兵师团接下了第32师团在白石山的阵地。然而由于新接防阵地不熟悉地形，10月1日，韩8师团10联队在大雾的掩护下突然发起袭击，仅用三个小时就将白石山主峰拿下。考虑到人民军第5军团经过连续几个月的激战，损失太大，故之后白石山以北鱼隐山阵地由志愿军第68军204师接防。
在白石山作战的韩军
白石山战役后，包括第12步兵师团在内的人民军第5军团退入元山地区休整，为保存骨干，该师团从此不再出现在一线。最后来介绍下该师团几个人物的最后结局：
首任师团长全宇，后历任后方司令部参谋长、第7军团第37师团长、第5军团长、总参谋部作战主任、副总参谋长，并被授予上将军衔。1958年1月21日，全宇被授予人民军建军10周年一级国旗勋章，但在1959年后其信息不再出现在公开报道中；
师团参谋长兼第五任师团长池炳学，后历任第45师团长、第2军团长、安全保卫部副部长、平壤军事大学校长、人民武装部副部长，并被授予中将军衔。1958年1月21日，池炳学被授予人民军建军10周年一级国旗勋章，最后于1977年去世，终年60岁；
师团文化副长金刚，之后履历不详，1956年因故返回中国居住，最终在中国去世；
第三任师团长崔仁，后历任后方司令部副参谋长、第6军团参谋长、机械化司令部参谋长、青年同盟体育指导部部长、内阁新闻局局长，1959年后其信息不再出现在公开报道中；
第32联队长兼第四任师团长金东奎，战后历任驻苏联领事、平壤市书记、中央局书记、国际部部长，曾长期从事外交工作，1977年因故被解除职务后押往咸镜北道接受劳改，最终于1984年去世，终年71岁。
