如前所述，在2月14日白天，中国40军120师360团击退美38团，占领了原州西北约4公里处的高地，原州已经对中国军队敞开了。如果中国42军主力和66军主力真的利用这一缺口涌向原州，李奇微和阿尔蒙德将无能为力——尽管中国军队已经按照李奇微的设想分兵攻击了砥平里和原州正面，但是，此时在原州防线上进行防御的，大都是一些在横城战役中被打得残破不堪的部队。对联合国军一方来说，局势非常危险。
2月14日早上，李奇微飞往忠州的美10军军部，和阿尔蒙德再次会面。李奇微命令阿尔蒙德，要尽量打通24号公路，以使孤立的美23团能从东南面得到补给。接着，李奇微又飞抵骊州的美9军军部，和美9军军长穆尔会面。李奇微命令穆尔，第9军要保证24A号公路的畅通，以使美23团能从西南面得到补给。早在2月12日，穆尔便已将美骑兵5团集结在长湖院里，命令该团警戒汉江以东之敌（汉江在杨平附近由东西向改为南北向）。得到李奇微的命令，穆尔便计划以美骑兵5团保证24A号公路的畅通。
天亮后不久，一架美军直升机降落在砥平里环形阵地内。这架直升机在降落时重重地撞在了地上，结果摔毁了，不过它上面的乘员却没什么事。阿尔蒙德的作战参谋约翰•奇利斯上校钻出毁坏的直升机，找到了弗里曼上校。奇利斯对弗里曼说说，阿尔蒙德听说弗里曼负伤了，因此决定将弗里曼后送，美23团战斗群则交由奇利斯本人来指挥（此举颇有任人唯亲之嫌）。弗里曼闻之勃然大怒，他告诉奇利斯，尽管他负伤了，但是他作为团长绝对不能抛弃自己的弟兄们，他要和弟兄们同生死共患难。一个指挥官在战斗中跑到后方去，是一种极大的耻辱。接着，弗里曼便一瘸一拐地在环形阵地上巡视起来——中国军队的进攻刚刚退去，他要督促官兵们用铁路枕木和米袋加固工事，并督促军官们熟悉砥平里附近的地形，以使他们能在夜战中带领部队进退自如。
2月14日上午，在原州以北，大批中国军队正如洪水一般朝360团打开的突破口一带挺进着。这些中国军队包括42军124师和125师373、374团、40军120师358团和118师355团。这批人数超过两个师的中国军队沿原州西北面的蟾江（一条南北向河流，在原州以西约10公里的地方）江水南下，朝美9团1营的阵地和中国360团打开的突破口挺进。如此大规模的中国军队之所以敢在白昼放胆向原州行军，应该是因为在横城缴获了南朝鲜第8师的对空联络设备和无线电，自以为能够以此骗过联合国军的飞机。然而，一场大屠杀还是发生了。
上午11点时许，在原州以北上空，美军侦察机突然发现了许多条浩浩荡荡、似乎无穷无尽的行军纵队。这些纵队中的士兵排列得密密麻麻、整整齐齐，队伍里混杂着马匹，有的正在沿蟾江南下，有的则在从蟾江西岸过江。根据侦察机上炮兵观察员的目测，这必然是正在朝原州推进的中国大军，规模在师级以上。观察员立即向美2师炮兵指挥官报告了此事。对美军来说，这是一个千载难逢的战机——在原州周围，部署着大批美军榴弹炮部队，包括配属给美2师9、38团、美187空降团、美7师17团的炮兵和美10军的直属炮兵，计有155毫米榴弹炮和105毫米榴弹炮共73门。现在，大批白昼行军的中国军队已在大量美军重炮的射程内被观测到了。收到观察机传来的消息后，73门美军重炮立即开火。一时之间，炮火震天，地动山摇。
美军炮兵观察员通过空中观测将一批批炮弹引向了中国军队密集的行军纵队中。与此同时，联合国军的空军也成群飞来，朝中国行军纵队猛烈投弹。地面上，弹片如同瓢泼大雨般四处横飞，一片片的中国军人被炸死、炸伤。蟾江江岸，爆炸四起、中国军人的残肢断臂到处横飞，江水都被中国军人的鲜血染红了，其情景比地狱还要悲惨。在这样可怕的炮火下，似乎任何顽强的军队都会立刻被炸得神经崩溃、四散而逃。可是，这些中国军人中的幸存者依然不顾战友在身边不断被炸得血肉模糊的事实，依然在保持着原有的队列向前挺进着。不过，随着猛烈的炮火不断持续，渐渐超过了人类意志的极限，一些中国军人开始向后跑去。一部分美军的炮火便跟随着这些向后跑的人，继续进行着无情的屠杀。随着炮火大屠杀的继续，越来越多中国军人开始后退。他们中有许多人都被炮火打倒了，但更多的人都跑出了炮火射程，隐蔽起来。到下午3点，所有向南挺进的中国部队都已经向后撤走，跑出炮火射程隐蔽起来。这场大屠杀终于结束了。另一方面，美38团在中午时分对原州西北面的突破口发起了反击。由于增援360团的中国军队已经被炮火所阻，360团孤军奋战，很快就在美38团的优势火力下丢失了大部分昨夜夺取的阵地。
这场炮火大屠杀被联合国军一方称为“原州炮击”。根据联合国军估计，中国军队在这次炮击中起码损失3000人以上。尽管这一数字不一定真实，但经过这次炮火大屠杀，中国军队没有再向原州正面展开进一步攻击。
事实上，早在2月13日夜，邓华将军就已改变部署，命令42军主力和66军主力先包围原州之敌，待其它部队解决砥平里之敌后再集中所有兵力会攻原州。这样，对中国军队来说，经过“原州炮击”的催化，本已不在邓华优先考虑之内的原州正面就更加不受关注了——在攻占砥平里之前，中国军队没有必要再对原州投入太大的努力、付出更大的代价。
2月14日白天，英27旅和南朝鲜第6师在继续向砥平里和原州正面之间的空隙挺进。早上6点，英27旅在骊州以北渡过汉江，继续向北推进，该旅随机被调归美10军指挥。到上午11点，在该旅东侧推进的南朝鲜第6师也被掉归美10军指挥。由于担心遭到中国军队的袭击，这两支部队行进得极其谨慎而缓慢。到天黑时刻，他们也只前进了一点点距离。天黑时分，随着南朝鲜第6师的侦察兵在前方约5公里的地方发现了中国军队的阵地，这两支部队便暂时停了下来。入夜以后，英27旅遭到中国116师的夜袭，双方随即展开了激烈的夜战。
同日白天，原州防线上最激烈的战斗发生在原州东南。遭到北朝鲜第5军团追击的南朝鲜第3师、第5师在2月13日到达原州东南后在这天上午继续缓缓南退。到下午，北朝鲜第5军团对南朝鲜第3、第5师发起了全力猛攻。南朝鲜第3师遭受了不小的损失，师和第18团失去了联系。不过，该师主力却在北朝鲜军的冲击下建立起了一道脆弱的防线。然而，在东面的南朝鲜第5师却陷入一片混乱。在北朝鲜军的攻击下，该师仓皇地向后溃退而去，遗弃了一半的重武器，在入夜时分仅有四个营的兵力聚集到了堤川以北15公里处，在那里建立了一道脆弱的防线。在这两个南朝鲜师以东，南朝鲜第7、第9师在这天白天遭到了北朝鲜第2军团的猛烈攻击，这两个南朝鲜师也一西一东地向南撤去（7师在西、9师在东），准备撤到平昌南侧和东南侧，在美7师31团阵地东侧建立阵地，与该团连成一线（美31团阵地位于平昌以南5公里处）。
还是在这一天白天，在砥平里环形阵地内外两侧，交战中的双方总算大致搞清了对方的实力。昨夜的战斗中，法国营抓到了14名俘虏，被打瘸了腿的弗里曼上校遂对这些俘虏进行了亲自审讯——弗里曼上校是二战的老兵，会说中文，曾于盟军中缅印战区参谋长史迪威将军麾下任职，在印度和缅甸训练过中国远征军。审讯是弗里曼用中文进行的。根据战俘的口供，弗里曼得知有五个中国师的部队参与了对砥平里的攻击，分别是119、120、125、126、115师（实际上只有5个师各一部共8个团投入攻击）。对于孤军对抗绝对优势中国大军的进攻，美23团有经验：两个半月前，该团在军隅里掩护师主力后撤时就是这么做的。
另一方面，中国119师师长徐国夫将军也对昨夜部队突入美军阵地时抓到的俘虏进行了审讯，得知砥平里之敌根本不是什么“1——2个营的南朝鲜军”，而是美23团级战斗群，拥有4个步兵营和超过1个营的炮兵以及一大批配属部队，构筑了完备的工事，有着强大的火力。根据徐国夫的估计，砥平里之敌人数为6000人左右（砥平里守军各部如果满编，确为6000人左右。但是，由于美2师的各部在之前的战斗中都有一定减员，因此砥平里守军实数为近5000人），是一块极难啃动的骨头。徐国夫立即将这一情况上报。但是，由于邓华将军已经决心拿下砥平里，徐国夫只有继续奋战了。