1950年10月，蔡正国任中国人民志愿军第40军副军长。蔡正国所在的40军入朝不到10天，就投入第一次战役。由副军长蔡正国指挥的121师在两水洞一线拖住了两万余众的美军，造成敌人温井、熙川的兵力空虚。西线志愿军司令部迅速命令两个军实行战略迂回，两天内攻取了温井。这样一来，另外一线的“联合国军”受到严重威胁，被迫于11月3日全线撤退到清川江以南。志愿军的第一次战役以歼敌5.2万人的胜利落下帷幕。这种不同寻常的表现，给彭德怀等志愿军首长留下了深刻的印象。1951年3月，蔡正国调任50军副军长，到任一个来月，就赶上了第四次战役。
第四次战役开始前，50军军长曾泽生和军政委徐文烈赴志司开会、军参谋长舒行回国集训。所以在第四次战役最初几天，也就是50军汉江阻击战最艰难的阶段，主要是蔡正国副军长在军副参谋长李佐等同志的协助下指挥的。
从1952年1月25日开始，“联合国军”在汉城以北全线发起大规模进攻。属于正面防御的50军，面对的敌人是英军第27旅。该旅是入朝英军的精锐，参加过第二次世界大战，装备优良，配有一个坦克营。连续两天，英军的坦克全部出动，在炮火支援下，以集群冲锋的方式夺取了50军的三个阵地，英军只有4辆坦克被毁。
