1951年1月25日，联合国军23万人向志愿军发起攻击，西线战场是主战场，东线战场则作为辅助。面对这出其不意的进攻，彭德怀的作战部署显得很奇怪。
彭德怀在主战场只部署了两个军的兵力，而在辅战场则部署了四个军的兵力。彭德怀的作战意图是，在西线战场用两个军阻击敌人，然后在东线战场，再以优势兵力分割歼灭敌人。但是这个作战部署，却十分凶险。
西线战场作为主战场，不仅集结了大量的联合国军，而且还都是精锐，如果志愿军两个军阻敌不成，不仅西线战场会全线崩溃，而且联合国军还可以在西线战场胜利后，迅速集结兵力支援东线战场，到那时志愿军则有被逐个歼灭的危险。
西线战场上的志愿军，虽然付出了巨大的牺牲，但最终拖住了联合国军，为东线战场赢得了时间。东线战场上，志愿军把联合国军包围在横城和砥平里两个地方，并一举消灭了横城的敌人。对于砥平里的联合国军，志愿军似乎是唾手可得。
横城失守后，砥平里的美2师23团团长弗里曼，便已经做好了撤退的准备，因为之前和志愿军交手，志愿军的顽强凶猛给他留下了深刻的印象。但是后来第8集团军司令李奇微却下达了坚守的命令。弗里曼无奈，只得率兵修筑了环形防御工事。
拿下横城后，志愿军士气高涨，又探得砥平里只有一两个营的兵力，而且无心坚守，这让志愿军内部更加认为拿下砥平里轻而易举。后来证明就是这一错误情报，让志愿军损失惨重。
攻击砥平里的志愿军有八个团，分别来自于39军、40军、42军，而负责战场统一指挥的则是第40军的119师。119师师长徐国夫不明白，为什么要打乱建制的组成攻击部队，因为他对其他部队不甚了解，而且志愿军又严重缺乏通讯手段，这样部署各部队很难协同作战。让徐国夫更加不安的是，119师主力团并没有参加此次战斗。而接下来召开的战前指挥员会议，则加重了他的忐忑不安。
会议开始时，徐国夫发现，40军359团团长没有参加会议，42军375团只派来了副团长，显然他们对砥平里战斗没有给予多大重视。而这时375团副团长却带来一个重要情报:砥平里的敌人，不只有一两个营，而且也没有逃跑的打算，并且修筑了坚固的防御工事。徐国夫立刻向上级报告这一重要情报，请求延缓攻击，但并没有得到回复。
更糟糕的是，参加战斗的炮兵42团因为暴露目标遭到空袭，不能参加战斗，这意味着参加砥平里战斗的志愿军，没有了炮火支援，只能依靠手中的轻武器。
徐国夫遇到的麻烦还远不止此，42军375团因行军途中遭到敌人阻击，而不能准时参加战斗，40军356团因行动迟缓没有按时到达攻击地点。实际上砥平里战斗刚开始打响时，参加战斗的只有357团和359团两个团。
1951年2月13日晚上，砥平里战斗开始了。39军343团打下第一个山头时，就十分高兴的向指挥部报告:“我们打到砥平里了！”可是后来团长王扶之才明白，他们拿下的并不是砥平里，只不过是外围的一个山头。而且通过审讯俘虏，王扶之才知道，固守砥平里的兵力有6000多人，和志愿军的兵力相当，而志愿军的装备则远不如联合国军。
误以为占领砥平里的不只有343团。43军376团按照地图上所指示的路线向砥平里行进，通过行军方向和时间计算，376团也曾误以为他们到达了砥平里。但最后经师部核实后，他们又不得不继续向前行进。
砥平里的联合国军的抵抗是十分顽强的，李奇微铁了心的要守住这里，所以他命令出动了许多轰炸机进行持续轰炸。然后阵地上的联合国军再出动坦克和步兵进行反击，火力之强令阵地上的志愿军伤亡惨重，很多部队班和排的建制被打乱。最先顶不住的343团2营营长只得向上反映:“团长，快下令撤退！不然，2营就打光了！”
“要是把阵地丢了，我杀你的头！”王扶之坚定地回答道。参加战斗的志愿军其他各部，也是在损伤惨重的情况下继续发起攻击。
熬过白天，联合国军的轰炸机撤回，志愿军开始了反攻，虽然付出了巨大牺牲，但是突破了砥平里环形阵地外围，而且23团团长弗里曼也已经受伤。眼看即将占领砥平里，可是天再次亮了起来，联合国军的轰炸机又开了过来，志愿军无奈只得撤退。
李奇微决心不惜一切代价守住砥平里，所以他命令美1师5团北上增援。5团的火力装备是十分豪华的:2个炮兵营，1个装备M-46重型坦克的坦克连，2个装备MA-76G坦克的坦克排以及砥平里欠缺的各种物资。
虽然5团距离砥平里只有6公里，但是却行进缓慢，因为他们遭到了志愿军的顽强阻击，最终到达砥平里阵地的只有10多辆坦克和23名步兵，实际上并没有多大帮助，只有一些心理安慰。让砥平里的联合国军没有想到的是，志愿军在15日上午突然停止了进攻。
志愿军副司令邓华给40军军长温玉成打电话，要求“16日务必拿下砥平里”，这时温玉成几天来积累的不满终于爆发了。
温玉成明确的表示:砥平里的战斗，是没有协同的一场乱仗，是以己之短攻人所长的一场打不胜的战斗，应该必须立即退出战斗。经过认真思考，邓华最终命令志愿军撤出了战斗。
砥平里战斗，志愿军的伤亡是惨重的，仅40军3个团就伤亡1830余人，359团3营几乎全部阵亡。战后，邓华为此作了专门的检讨。砥平里战斗的教训是惨重的，错误的敌情判断和盲目乐观的轻敌情绪以及各部队之间没有协同作战，让参加砥平里战斗的志愿军损失惨重，值得警醒。
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