1951年2月12日，志愿军副司令员邓华召集未参加横城战斗的志愿军各师师长开会，会上宣布东线指挥部命令志愿军趁机夺取砥平里。砥平里的联合国军有南逃的迹象，正是展开截击歼灭的好机会，这样志愿军的东西战线便可连为一体。会议决定由志愿军第40军第119师的第356、第357团作为主力，由第120师第359团、第125师第375团和第40军炮兵第42团，配合进攻，力求以5个团兵力将砥平里的联合国军全部歼灭。志愿军第119师师长徐国夫为此次行动总指挥。
徐国夫
接到命令后徐国夫马上召开由参战的5个团的领导参加的战前作战会议，第125师第375团副团长李文清从前线赶来开会，根据前线侦察发现砥平里联合国军并没有撤退的迹象，驻守在此的美军第2师第23团和法国营正在构筑工事，看情况是要坚守砥平里。会议最终决定2月13日16时30分发起攻击。参战各团各自准备，进行集结，等待总攻开始。
2月13日下午13时，志愿军炮兵第42团行进中马匹受到惊吓，致使炮团行踪暴露，遭敌轰炸机轰炸，空袭使得炮团战力丧失，未能投入战斗。真是屋漏偏逢连夜雨，船迟又遇打头风，前来支援的第42军第125师第375团，在途中又与指挥部失去联系。由于通讯不畅和突遇敌情总指挥徐国夫无奈只能按原计划，由第119师第356，357团和第120师第359团在16时30分先行发起进攻，投入战斗的兵力约2300人左右。第357团由北向南进攻砥平里以北的凤尾山，第356团和第359团则由东向砥平里西南方进攻，防止敌人逃窜，切断逃跑路线。战斗初期各团稳步推进，志愿军在无炮火支援的情况下，仅凭借现有的轻型武器，作为主攻团的第119师第356，357团先后攻占外围多个高地。接近凌晨时分，敌人开始增兵，美军骑兵第1师、英军第27旅、韩军第6师陆续向砥平里方向增援守军。志愿军与守军经过多番激战，敌人的炮火优势逐渐显现以及援军的到来，仅靠现有力量全歼砥平里守军的计划已无法实现。
砥平里战役
总指挥徐国夫将情况汇报给第40军指挥部，等待支援部队的到来。同时，命令各参战部队固守已夺取的高地，等待增援部队，合力全歼守敌。砥平里外围高地已全部被志愿军攻占，联合国军利用强大的炮火对外围高地进行覆盖式攻击，局部阵地双方你来我往多次交锋，争夺战异常激烈。志愿军顶住一轮轮炮火攻击和敌机轰炸扫射，将外围各高地牢牢控制在自己手中。砥平里守军美军第23团损失惨重，收缩兵力在不到两平方千米的起伏地带作为防御阵地，等待外围援军。14日，美军的增援部队骑兵第1师在坦克和飞机的掩护下进攻砥平里，在西南的曲水里遭遇志愿军增援部队第116、第126师部分部队的阻击，步兵未能突破志愿军防线，但大量坦克突入砥平里与守军会合。随着援军的到来，砥平里的联合国军总兵力超过6000人。另外，韩军第6师和英军第27旅突前部队也抵近砥平里，志愿军指挥部判明情况后，在2月15日通过第40军指挥部转来命令，要求进攻砥平里的部队立即撤出战斗。
参战的志愿军3个团共计938人伤亡。第40军第119师第356、第357团合计伤亡879人。志愿军的3个团在没有飞机和炮火以及重武器的支援下，仅凭借轻武器歼灭美、法守军800多人。砥平里战斗结束。临时配属第118师参加横城歼灭战的第355团归建第119师，砥平里战斗结束3天后，第119师奉命在座防山，万树洞，三圣里一带展开运动防御作战，为志愿军第19兵团、第3兵团入朝作战换取时间，在连续的28天战斗中，第119师先后与美军第1师、美军第24师、美军第25师、美军骑兵第1师、土耳其旅、英军第27旅、韩军第6师等部队进行了近200次大小战斗，共计歼敌5000多人。
朝鲜战场人民志愿军俘虏美军士兵
砥平里守军后来回忆第119师的主攻团时曾说，当时志愿军不顾一切向他们扑来，只能用前赴后继来形容，连法国人都在说这些志愿军是疯了吗？小小的砥平里被志愿军的鲜血染红，他们迎着敌人的子弹，为战友们挡出前进的道路，用血肉之躯在铁丝网上，为战友搭出人梯，他们没有片刻迟疑，没有丝毫犹豫。昔日烽火中正是有了他们的无畏、无悔、无私的牺牲，才换来了今天我们所能拥有的太平盛世。英雄无名，国则永昌！