10月19日晚7时半，第四十军由安东跨过鸭绿江大桥，开进朝鲜境内。一二〇师为右路军，沿永山市、龟城、泰川向宁边急进，一路夜行晓宿。25日拂晓进至云山以北，与南朝鲜伪一师遭遇。部队迅即抢占有利地形，出其不意，先敌开火，予敌以迎头痛击。云山阻击战掩护主力部队于温井西北两水洞，全歼敌伪六师一个加强营，打响了志愿军抗美援朝第一枪。党中央遂将10月25日定为“中国人民志愿军抗美援朝纪念日”。
从打响第一枪起，郑志士随部队参加了第一阶段(1950年10月至1951年6月)以运动战歼敌的5次战役和第二阶段(1951年6月至1953年7月)的阵地战。1952年6月担任一二〇师副师长；1953年2月被任命为一二〇师师长，参与和独立指挥部队进行战斗。
1950年11、12月，一二〇师配合兄弟部队围歼云山之敌，于石仓洞地区打掉美军骑一师一个炮兵中队，缴获各种火炮16门，汽车28辆，俘美军30余人。这是入朝后第一次与美军作战并取得胜利。随即，一二〇师连续攻占了坪洞、龟项洞、忠店山等美军多处阵地，于龙渊洞歼灭美军300余人，缴获汽车80余辆以及榴弹炮、火箭筒等大批武器装备和军用物资。
第二次战役中，一二〇师于清川江西岸担负保障军主力侧翼安全任务。以一部强渡清川江断敌退路并阻敌来援，师主力先后攻占龙头车站及其北山阵地，击溃美军第二十五师4个连。
第三次战役中，一二〇师随军突破临津江，越过三八线，追击作战进至汉城议政府以东地区，以一部渡过汉江追至汉城以南地区，解救了大批被美伪军掳走的朝鲜群众。
第五次战役中，一二〇师相继攻占上、下万山洞，头流山、将军山、板尾洞、松亭里、滩甘里、马坪里，与兄弟部队会合后，连续击退敌人组织的多次反扑，将美军陆一师全部阻隔于北汉江以东，不得西援，完成了上级部署的战役割裂阻援任务。
1953年1月，接替兄弟部队阵地防御任务，暂归第四十六军指挥。1953年3月，为配合开城停战谈判并改善我前线阵地态势，郑志士奉命组织一二〇师攻歼梅岘里东山、马渣里西1上1坑道阵地守备之敌美军陆一师五团3个加强排，并控制该阵地，组织炮火大量杀伤数次反扑之敌。5月又组织对敌阵地反击，歼敌土耳其旅两个连。在阵地防御作战的半年时间里，全师歼敌4500余人，击毁坦克10辆，击落击伤敌机67架。
1953年7月27日，朝鲜停战协定在板门店签字。四十军作为经历抗美援朝近3年战争全过程的一个军，成为停战后第一批回国的部队，于8月1日回到祖国。
回国以后，根据上级部署，郑志士率领一二〇师在辽宁兴城地区修建了全师营房。
1955年4月，郑志士调入南京军事学院速成系学习，1957年6月以优异成绩毕业，获优等证书。毕业后即被任命为陆军第五十军参谋长。
1963年3月，任五十军副军长。1964年4月，任第一副军长，代行军长职责。他注重抓军事训练，在全军大比武运动中，曾陪同中央军委副主席叶剑英元帅视察部队。
1967年5月，五十军奉命调防四川。1968年8月，郑志士任成都军区副参谋长。1969年2月，调回五十军任政治委员。“文革”期间，为维护社会治安，促进安定团结，保护老干部人身安全作出一定努力，曾受到周总理的表扬。
1973年9月，郑志士调武汉军区任参谋长。1980年12月任武汉军区顾问。
在军队各级领导岗位上，作为高级指挥员，郑志士殚精竭虑，呕心沥血，抓部队的军事训练，政治教育，组织国防施工，开展农副业生产，帮助地方经济建设，参加抗灾抢险，各项工作都取得了良好的成绩，为中华民族的独立和人民解放事业，为人民军队的发展和壮大作出了重要贡献。他1955年被授予大校军衔，荣获中华人民共和国二级独立自由勋章、二级解放勋章；1988年荣获中国人民解放军独立功勋荣誉章。1999年2月10日，郑志士因病医治无效，在武汉逝世，享年80岁。
