1951年2月15日上午，志愿军西集团前指“邓指”给第40军下达命令，要求次日务必拿下砥平里，军长温玉成压着的火终于爆发了，该军参加攻击的三个团已经伤亡1830余人，其中359团二营几乎全部伤亡，他认为这是一场没有协同的乱仗，必须立即退出攻击。于是抄起电话直接要通了西集团指挥员邓华，明确建议应迅速撤出战斗，后经邓华请示彭总同意，分属三个军的我参战部队开始脱离战斗。
在抗美援朝第四次战役中，志愿军的两位副司令员分别担任东、西两个战役集团的指挥员，以贯彻彭总“西顶东放”的指导思想，其中邓华率第39军、第40军、第42军、第66军（简称东集团），在东线向横城和原州方向实施反击；而韩先楚则率第38军、第50军组成西集团，任务是要顶住并迟滞敌人的进攻，为东线部队完成战役集结争取时间。
此时，联军在北进过程中战线已经出现漏洞，在东线的横城和砥平里地区分别形成了两个突出部，因此给了中朝方以有利的战机。鉴于邓华东集团兵力有限，尚不足以同时攻歼两处之敌，因此出现了先打敌人哪个突出部的问题。韩先楚提出先打砥平里之敌，认为砥平里是关系到整个战局的要点，把它打下来才能威胁西线敌人侧后，足以震撼全局。
而邓华表示应先从横城下手，认为此处敌人以韩军居多，且处于运动之中，便于围歼而可以大口“吃肉”。彭总有些难以抉择，几次改变决心，但最终还是同意了先打横城的意见，遂有横城反击战的可喜战果，自2月11日至13日两天内我军累计歼敌12000余人。然而其后当各部在运动中接近和准备攻击砥平里时，敌情却已经发生了严重的变化。
美第八集团军司令李奇微看出了砥平里的重要战术价值，深知它是巩固整条战线以及未来实施反攻的重要枢纽，认为“这是阻止中国军队前进的关键所在”，因此否决了第10军军长拜尔斯的撤退建议。李奇微电告这位替换阿尔蒙德的将军：敌军为这次攻势的成功，攻占砥平里是绝对必要的，因此，第十军无论如何要确保砥平里，不管付出多大的牺牲。
砥平里是一个位于横城以西、杨平以东、南汉江以北的小村庄，是半岛中部的交通要道，坐落在一个四周都是小山包的盆地里，方圆大概5公里，周围山包的标高分别为297、248、345、207、212米，这些山头看起来虽然都挺矮，但是在中部平原地带，也算是比较利于防御的地形了。砥平里守敌为美第十军所属的第2步兵师第23团加一个法国营，拥有四个步兵营、一个炮兵营、一个坦克中队共6000余人。
第23团团长弗里曼上校本来已经当面接到了拜尔斯的撤退命令，刚刚准备开溜时，却接到了集团军司令李奇微直接下达的命令：不准撤退，坚守砥平里，于是第23团士兵在骂骂咧咧中开始加固砥平里防御体系，弗里曼决定放弃外围阵地，而是以1.6公里为直径紧急修建了一个临时防御基地，把6000人全部塞了进去，从而使各营阵地间没有缝隙。美军直升机则川流而来运输物资，给基地储备了10日份的弹药和食品。
美军兵力虽然不是很多，但是重装备却不少，弗里曼以四个步兵营守备环形基地的外圈，然后在中心位置配备了6门155榴炮、18门105榴炮、51门重迫击炮、一连高射炮和20辆坦克，算起来接近100门各类口径火炮，并且弹药充足，可以随时向任何一个方向提供火力支援。阵地前沿都挖了壕沟，布满防步兵地雷，同时还在环形基地的外面，大量泼水制造出冰区。
看见了吧，美军一个团的炮火几乎顶上了志愿军的一个军，而最先兵临砥平里的第40军119师，接到的情报却是敌人正在撤退的情报，遂有些轻敌思想。师长徐国夫还比较慎重，准备把攻击时间稍微延缓一下，等待师主力第355团赶到，然而“邓指”的命令却是：“敌情不过一二个营，可能已经逃跑了一部分，必须迅速抓住敌人，不能拖延”！
雪上加霜的是，配合砥平里攻坚作战的炮兵第42团，却因为遭到空袭而无法按时投入战斗，于是第119师仅能以两个团和轻武器仓促发起了进攻，时间是2月13日傍晚。结果却是碰了大钉子，两个团在迫击炮的掩护下，从傍晚一直打到次日天亮，居然没能占领敌人一块主阵地，并且伤亡也比预想的要大得多，事实证明之前对敌情的判断严重有误。
1951年2月14日上午，相继参战的第39军115师、第42军125师也到达战场，然而抗美援朝战场上最要命的问题是，白天根本无法组织大规模作战行动，在李奇微的强烈要求下，美远东空军以大机群支援砥平里。整整一个上午，美机铺天盖地而来，密度空前，志愿军各师攻击部队只能隐蔽防空，而美军则在坦克掩护下发起凶猛的反击，逐一恢复丢失的前沿阵地，这个仗太难打了。
当天夜里，由40军统一指挥的六个团官兵再次发起猛攻，志愿军官兵在火力劣势的情况下奋勇冲锋，一度把环形基地撕开了缺口，美军和法军的防御体系已经岌岌可危，甚至弗里曼上校本人也中弹负伤。如果再给志愿军一点时间，兹要冲进基地内环与敌人短兵相接，使其火力优势无从发挥，则砥平里必克，然而就在这关键时刻，天又放亮了。随着美机蝗虫一样扑来，弗里曼的23团终于逃过了灭顶之灾。
与此同时，李奇微已经督促美第2师的一个团、骑兵第1师的一个团，在坦克的伴随下拼命增援，至2月15日下午，美军第一支增援分队突进了砥平里，虽然援兵只有十几辆坦克和几十名步兵，但仍然给苦苦挣扎的弗里曼团打了一剂强心针，得以继续顽抗下去。随着打援压力的剧增，以及三个师仅有30多门山炮的劣势火力，温玉成军长认为这是以我军之短对敌人所长的一场战斗，是很难取胜并且得不偿失的。
1951年2月15日下午6时30分，“邓指”正式同意参战部队撤出战斗，从攻击砥平里开始到结束，历时整整两天，分属三个师的志愿军攻击部队未能攻克美军一个防御体系完备的临时基地，伤亡达数千人。砥平里战斗失利的主要原因，在于敌情不明、火力薄弱、参战部队番号杂乱等等。其实最关键的，是在没有制空权的炮火劣势的情况下，不应该轻率进行攻坚作战，以10000余人想吃掉6000多美法军，在当时是不现实的。
后来美方战史评价称：“第2师在砥平里的英勇坚守，后来证明是挡住中国军队进攻的转折点”。战后，邓华在志司专门做了检讨，而在日后的几十年中，韩先楚一直遗憾不已，认为当年先打砥平里至关重要。
如果在弗里曼团来不及加固防御的情况下，第一时间以运动战方式发起攻击，这次战斗以及第四次战役第二阶段的结果，极有可能被改写。
