抗美援朝
建国后，徐国夫率第40军119师入朝作战。入朝前，徐国夫有针对性地指导了部队的战前训练，抓了空袭下的走、打、藏、住，师作战科为部队介绍了美机的机型、作战特点、飞行活动规律，着重进行山地与夜战，演练现代战法，提高机关的协同指挥能力。徐国夫专门选调了一个朝鲜族警卫战士，在整个战争期间，一直跟他学朝鲜话。
在第一次战役中，徐国夫率部赶到云山龟头洞、立石洞地区，从运动中向敌阵地攻击，在120师协同下，将韩6师7团大部歼灭。119师由立石洞南下，与从球场出来准备增援云山的南韩8师两个团遭遇，因为是夜间行军，两军互相穿插，起初竟互未发现。直到拂晓，119师的三个团几乎同时与敌打起来，连徐国夫的师指挥部也和敌人搅在一起。经过激战，119师击溃了南韩8师两个团，俘虏南韩官兵300多人，还俘虏了40多名美骑兵1师官兵。徐国夫很纳闷：“骑兵1师，怎么没看见他们的马呢?”经解释才知道，骑兵1师是美国国内战争时期一支功勋卓著的骑兵部队，故沿用了这个番号，全师已实现摩托化，官兵肩头都佩带一个马头标记。在第一次战役中，119师毙伤俘敌1400余人，其中美军1259人。
第一次战役结束后，徐国夫奉命以356团与当面之敌保持接触，诱敌深入。第二次战役开始后，徐国夫率领119师跨过清川江，翻越妙香山，119师由阻援改为主攻，两次攻打苏民洞和龙水洞，与美2师打夜战和近战。徐国夫有效地组织强攻，激战两昼夜，攻下几个山头和阵地，击溃了美军，控制了苏民洞地区。第38军切断美军退路后，119师则乘势在清谷里追歼美2师4团大部，俘虏美军700多人。美2师右翼的第9团3营，各连都受到背后的攻击而毁灭，2营受到四面包围，1营营部受到奇袭而毁灭，营长沃尔夫和很多参谋下落不明。有俘虏问徐国夫：“你们中国自己的台湾还没打，为什么来朝鲜作战?”徐国夫说：“只要有中国人民在，美帝国主义就休想在世界上称霸。”
第三次战役，119师355团、356团主攻当面韩6师防御阵地，两个团全线突破，深入敌纵深。此时，119师已与118师形成了南北夹击韩6师的态势，但因通信联络不畅，情况不明，部队按老习惯白天隐蔽休息，韩6师侥幸漏网。
第四次战役，119师指挥第42军26师、第39军115师、第40军120师各一个团，加上本师三个团，进攻砥平里之敌，邓华责成徐国夫组成前指，负责统一指挥。徐国夫建议侦察敌情与地形后再打，邓华认为敌人要逃，没有同意。由于侦察有误，砥平里之敌不是四个营，而是美2师一个步兵团、一个炮兵营、一个工兵营和一个法国营，不是南逃而是设防，奉命死守。我军六个团分属三个军，徐国夫实际上只掌握四个团。徐国夫指挥两个团打到天亮，未能攻占敌主要阵地。邓华未同意撤退，令徐国夫坚守即设阵地，致使两个团遭受敌炮火与空袭，伤亡较大。徐国夫曾一度决心把119师拼光。黄昏，徐国夫继续指挥攻击砥平里，119师357团曾攻占凤尾山，115师的部队曾攻进砥平里街内，给敌重大杀伤，美军23团团长亦负伤。但徐国夫后发现敌人越打越多，便和师政委刘光涛建议邓华停止攻击，撤出战斗。经邓华、彭德怀同意，停止了进攻。这一仗，我军伤亡1830人，敌军伤亡大约只有800人。战后，邓华作了检讨，主动承担了责任。徐国夫后来说，砥平里的失利，我在处置情况中的轻敌，攻击力量的分散，组织协同不够好，有实施指挥中的责任。在第四次战役中，119师参加了28天机动的防御，共战斗190余次，抗击美军骑1师、24师、25师、英27旅、韩6师的各一部的进攻，歼敌5000余名。
第五次战役，119师打得猛，插得快，一举突破敌人防御，迅速插到指定地区，完成了战役割裂任务，保障了战役侧后的安全。
1952年4月，第40军接替第64军防御任务，徐国夫多次组织战术反击，共歼敌1000多人。
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