另一方面，在2月15日下午，美军继续在马山正面和中国343团2营、344团3营激战——中午时分，美23团2营营长见B连猛攻1、3号高地无果，遂命令两个游骑兵排配属工兵和4辆坦克沿24A号公路南下一小段距离，绕两座高地的反斜面下，攻击两座高地的南坡，以和B连对两座高地形成夹击之势。然而，那个讨厌的游骑兵连连长再次拒绝了爱德华的命令，称游骑兵是用来进行突袭的特种部队，让游骑兵去干强攻这种粗活是不行的。爱德华只好发出狠话，告诉游骑兵连连长如果不听命令，就送他上军事法庭。游骑兵连连长只得从命。在游骑兵和坦克前面，美军工兵负责排除中国军队敷设的地雷。游骑兵、坦克便跟在排雷工兵后面，步步前进，一路上打死了好几个手持火箭筒的中国兵，最后在一个能射击到两座高地南坡的地方停下来，向两座高地猛烈开火。至下午4点半，在美军猛烈的火力下，中国343团2营和344团3营在蒙受了极其严重的损失后终于支撑不住，开始向南坡下撤退。美23团B连遂从北面再次向高地发起冲击，夺取了两座高地，将两个中国营的残部赶下山去。到下午5点时，1、3号高地南坡下已布满了向南退却的中国士兵。1、3号高地南坡下是一大片水田。爱德华营长派出的4辆坦克立即对暴露在水田上的败退中国军队开火，打倒了很多中国军人。这时候，通过了下岘山口的装甲特遣队也到达1、3号高地下，看到了爱德华营长派出的4辆坦克和大量溃败的中国士兵。由于刚刚经历过苦战、损失了很多战友，装甲特遣队满腹怒气的美军坦克兵对两个中国营残部进行了疯狂的泄愤式射击，直到幸存的中国士兵消失在他们的射程之外为止。1、3号高地之下，到处都是中国军人的尸体。随后，柯罗姆贝茨装甲特遣队开进砥平里环形阵地。在中国军队的汪洋大海中坚守了两天的砥平里环形阵地终于看见了援军。
此次增援行动，柯罗姆贝茨装甲特遣队于2月15日下午3点45分出发，5点到达砥平里，用时计75分钟。出发时，特遣队的坦克上搭载着165名士兵（161名步兵和4名工兵）。当特遣队开进砥平里环形阵地时，坦克上搭载的步兵仅剩23名（20名步兵和3名工兵），其中有13人还带着伤（其中1人在傍晚时伤重而亡）。整个支援行动，特遣队坦克部队的人员损失为：战死坦克D连连长希尔斯上尉以下3人、负伤一名坦克排排长以下3人。搭乘坦克的165名步兵和工兵中，共伤亡骑兵5团3营营长特莱西中校以下71人，其中确认战死12人、失踪19人（包括被俘后死去的特莱西）、负伤40人。虽然坦克抛下了很多人，但相当多的人都安全地辗转逃回了美军阵地。当柯罗姆贝茨装甲特遣队进入砥平里环形阵地时，特遣队的坦克已近乎打光了弹药。这些已经快没弹药的坦克和10名身体健全的士兵就是柯罗姆贝茨装甲特遣队带给砥平里环形阵地的全部援兵。从实际的角度上来说，这些援兵实际上发挥不了什么作用。但对于在砥平里坚守了两天半的美23团官兵来说，两天半以来被人抛弃的感觉消失了——当柯罗姆贝茨的坦克开进砥平里环形阵地时，美23团官兵们欢呼雀跃、士气大振。
对于此次救援行动，柯罗姆贝茨上校受到了美方很多人的诟病，认为他不顾步兵死活、以步兵为坦克肉盾的战术太不人道。但是，如果坦克顾及步兵、缓慢前进，公路两侧的中国军队就会有部署的时间，整个增援行动就很可能失败。战场之上，很多不人道的举动都是不得已而为之的。很多时候，为了大局，都必须要牺牲掉一部分官兵的生命。
这样，下午5时许，得知美军坦克援兵已经进入砥平里环形阵地，彭德怀将军终于下定了撤出砥平里攻坚战、停止攻势的决心——入朝以来，彭德怀还是第一次下定这种决心。彭德怀决定撤出战斗，并不只是因为美军坦克援兵进入了砥平里，还有更广阔的战略考虑：目前，美骑兵1师、英27旅、南朝鲜第6师正在向砥平里靠近，在砥平里南侧形成了一线。即使部队攻占了砥平里，也无法取得纵深突破，反而有可能被大批敌军缠住。目前，联合国军已在砥平里——原州一线形成连贯防线。除非中国军队能在歼灭砥平里之敌的同时重创援敌，并以强有力一部迂回至长湖院里以南，否则没有可能使联合国军全线退却。在原州以南，美陆战1师很可能会补充到原州防线上，美10军也已在原州防线上调整了部署。如果中国军队强攻原州正面，也很难取得战果。因此，继续攻击已得不到什么效果。目前，各部都已补给困难、疲惫异常，遇到了补给瓶颈，是时候停止攻势了。美军坦克进入砥平里环形阵地，只是彭德怀下定这一决心的催化剂。这样，彭德怀遂在下午5点半命令邓华和金雄停止攻势。
接到彭德怀的命令，得知美军坦克已进入砥平里的邓华乃于下午6点半下令砥平里攻坚、打援部队撤出砥平里攻坚战、40军120师360团撤出原州正面的战斗。此时，在砥平里环形阵地上，受到最严重冲击的美23团2营的弹药已经所剩无几，该营的迫击炮弹已经只剩30到50枚，步兵的弹药也不多了。由于砥平里守军尚不知道中国军队已决定撤出战斗，认为中国军队可能会再次发动夜袭，遂在从晚上9点半开始进行了夜间紧急空投。在地面，美23团2营打开卡车的前灯，为空投指明地点。美军打开卡车前灯的举动吸引了中国军队的轻武器和炮击炮的射击，但这些射击不十分猛烈。不过，在美军看来，这很可能是中国军队进行夜袭的前兆。到午夜，美军夜间紧急空投结束，解决了美23团2营的弹药短缺问题。然而，中国军队却没有发动任何进攻。在曲水里以南，美骑兵5团1、2营在入夜时分暂停了对中国378团的进攻。然而，中国378团在入夜以后也没有发动任何进攻。
2月16日凌晨，砥平里周围的中国军队各部开始陆续撤退。天亮以后，砥平里一带下起了一场美丽的鹅毛大雪。在大雪的掩护下，中国军队各部在继续撤退。早上，美23团向砥平里环形阵地外派出侦察兵，发现中国军队正在大规模撤退。漫天大雪中，一批批中国军人怀着悲痛的心情含恨撤离他们曾英勇战斗过的战场，离开了大雪掩埋的战友尸体。这一天上午，柯罗姆贝茨上校率装甲特遣队决定返回曲水里南侧，将留在那里的卫生连和补给车队护送至砥平里。出发之前，柯罗姆贝茨对所剩不多的步兵和工兵们问道：“愿意搭乘坦克者，可以搭乘。”结果，只有L连连长帕莱特上尉站了出来，骑上了坦克。然而，坦克队一路开到曲水里南侧，没有遭遇任何射击，没有看见一个中国兵。坦克队遂护送着卫生连和补给车队，未遇任何战斗地回到砥平里。到黄昏时分，所有砥平里攻坚部队都已撤出战场，向北退去。这一天，在原州西北面，和美38团对峙、激战了三天的中国360团也脱离了与敌方的接触，向北撤退。美10军正面，中国军队再次消失了。
砥平里之战，就这样以中国军队的失败告终了。这场血战，可以说是朝鲜战争中一个重要的转折点：在这以前，只要一支联合国军大部队被中国军队包围，就必然会被击退。这一点，连长津湖战役中也不能避免。砥平里之战以前，中国军队可以说是攻无不克的。然而，经过砥平里之战，美军发现了这样一个事实——只要他们依靠优势的火力构筑环形阵地进行坚守，就能在优势中国军队的重围中坚持下来。这一点，对之后几个月的战局影响甚大。砥平里之战，可以说终结了中国军队在朝鲜战场上攻无不克的记录。在砥平里血战中，美23团战斗群付出的代价是：战死52人、负伤259人、失踪42人。中国军队攻坚部队的损失，则接近5000人（被俘79人）。和长津湖边的柳潭里、德洞关、下碣隅里一样，这是一场双方伤亡不成比例的血战。砥平里守军之所以能坚持下来，和联合国军强大的空运能力有很大关系。在整个砥平里之战中，联合国军共出动C119运输机84架次，向砥平里环形阵地空投弹药400吨以上。这一数据，从侧面反映了砥平里守军的火力和补给能力之强，也部分解释了双方伤亡不成比例的原因。
砥平里的硝烟散去了。这场血战，不但是火海和人海的较量，也是意志与信念的拼搏。在这场血战中，无论是美法军队还是中国军队，双方大部分中下层官兵所展现出的牺牲勇气和战斗精神都非常值得敬佩。双方官兵当中，都涌现了很多英勇绝伦的行为。中国军队方面，面对美23团强大无比的火力，整营整连的中国军人在信念的支持下毫不畏惧、纵然近乎全部伤亡也继续坚持在阵地上，上演了一幕幕悲壮的场景。美法军队方面，也有战斗到死伤殆尽依然在坚持的连队、有敢于拿着手雷迎击中国军队白刃冲锋的法军士兵、有纵然身负重伤仍在驾驶坦克的美军坦克兵。砥平里之战，是一曲英雄主义的战歌。
只是，数以百计的中国军人就此横尸在砥平里周围的田野和群山之间，被异国他乡的大雪掩埋起来。他们永远离开了温暖的家，留在了一个不知名的朝鲜小镇周围。大雪之下，所有战场上的痕迹都被掩埋起来。2月16日白天，砥平里周围，突然平静得像什么都没发生过一样。事实上，在整个美10军正面，中国军队都消失在了北面的群山当中。中国军队的又一次“星期攻势”结束了。
（下面这段，是私货。战史中，是不应该出现这些东西的。写一些感慨而已。大家不要把它们当作正文。以后编辑，会把它们当作注释。）
后来，有个作家写了本书，据说叫朝鲜战争实录。对砥平里，里面几乎没怎么提。
1989年5月，一名美国历史学家来到砥平里，根据当地南朝鲜老人的指引，在冻土中挖掘出了19具中国士兵的遗骸以及大量遗物。不久，这些遗骸被交还中国一方。
那时，国内正闹得不可开交，学人图改、旧党谋权、国中撕裂。对这件事情，我看到的不是什么意识形态。
我只知道，他们回家了。
（私货结束。让我们回到正文上来。）