尽管夜战是志愿军经过多次实战的拿手好戏，但美国人的顽强抵抗也让志愿军大吃一惊。志愿军重新调整集结，榴弹炮和迫击炮提前修好发射炮位，准备晚上重新发动进攻。
美军就利用白天停战的时间整修构筑工事、分配弹药。白天美军飞机空投了24次弹药，除了偶尔响起的枪声外，砥平里暂时陷入平静。
2月14日的太阳刚刚下山，志愿军就杀回到了原来的回撤线，晚上8点，天空突然升起信号弹，冲锋号声、喊杀声响彻夜空。
志愿军向正北面的1营c连发起进攻。美军用坦克、榴弹炮、机枪、步枪和手榴弹猛烈还击。
在东面，美军3营K连打退了志愿军的顽强进攻，志愿军已前进到距战壕不足5米的地方，西面由法国人守卫的阵地被攻克，于是美军立即投入预备队连进行肉搏战才夺回。
由于在北面受挫，志愿军知道美军已投入大部分预备队，所以将主要进攻方向转向南面，半夜进攻重新开始，密集的迫击炮火倾泻在2营阵地上，随后发起连、排规模的冲锋。
志愿军战士们穿过山梁，手中拿着炸药包和爆破筒，冲向美军G连阵地，G连上百美军被打死，越来越多的志愿军冲上来，双方为每段战壕展开肉搏争夺，G连的拼死防御最终还是被打垮了，幸存的美军士兵退守到防线中部。
志愿军已经意识到G连防守的那个山头是攻克整个砥平里的关键阵地，它居高临下，俯视整个砥平里防线，对进攻者极为有利。
为此，志愿军迅速向突破口增派兵力，如果让志愿军通过G连败退留下的缺口加紧进攻，扩大战果，那么留给23团的唯一选择只有败亡。
弗里曼上校在指挥部队节节抵抗，同时命令“突击队员连”发动进攻，该连在坦克掩护下，发动数次反扑，均因协调配合不够默契被打退，并为此付出重大伤亡。
志愿军已经占领G连的大部分阵地，增援部队照明弹的闪亮中涌向突破口，现在是志愿军最好的机会，如果能抓住这次有利战机，战局可能就此逆转。
关键时刻，志愿军火力不足的问题再次显现，由76毫米榴弹炮和120毫米迫击炮组成的火力支援精度较差，与地面进攻协同配合不理想，加上美军重炮疯狂发射弹药，攻击部队也不熟悉地形，造成进攻断断续续不连贯，未能及时扩大战果。
终于天亮了，美军盼来了他们的久违的太阳。白天视线良好，美军战机对占领G连山头的志愿军进行密集轰炸，不断投下凝固汽油弹和高爆炸弹，志愿军在战壕中被动挨炸，空袭实在是太猛烈了，无法增援，不得不组织撤退。
弗里曼抓住机会，发动进攻，美军步兵在炮兵和装甲兵的支持下收复了G连大部分阵地，这次防守危机被化解了。
当天晚上，志愿军在原州的进攻也遭受重大打击，美军当天反扑夺回了全部阵地，志愿军力量薄弱无法再次发起进攻，只能撤出战斗。
原本支援原州作战的100多架美军飞机，转飞到砥平里上空，对志愿军的阵地狂轰乱炸，一位美军在日记中写道：“在那狭小的天空中，真担心飞舞的飞机会相互碰撞。”
围攻砥平里的志愿军只能放弃部分阵地，脱离接触。这时115师才从抓获的俘虏口中得知，守卫砥平里的美军6000余人，而且接到的命令是要不惜一切代价固守待援！