均告失利。在組織第三次攻擊時，已是15日3時了，119師指揮員考慮到繼續攻擊對我不利，遂決定停止攻擊。357團也因炮兵未及時進入陣地，至22時30分才開始衝擊。23時30分，1營報告：風尾山西北無名高地除一個碉堡外，全部佔領。357團立即命令2營向鳳尾山攻擊。實際上1營報告不準確，僅佔領了一個山腳。1營在繼續向敵攻擊時，遭敵嚴密火力封鎖，傷亡很大，攻擊失利。1營的失利，使2營的側翼頓時失去掩護，2營在運動中遭到猛烈火力阻擊，攻擊受挫。至此，119師各團的進攻全部失利。在砥平裡南面攻擊的115師以343團二營向閘峴、馬山方向攻擊，3營向望美山方向發展進攻，以求與二營會合後，一起向砥平裡攻擊。115師攻擊部隊發起衝擊後，以巨大的傷亡代價衝過敵人道道火力牆的攔擊，像海潮一樣湧上了美23團G連陣地。陣地上多次發生白刃格鬥，一片鬼哭狼嚎。中國士兵用爆破筒把G連1排左翼陣地上的1挺重機槍附近的4個人全都炸上了天，從而終於在敵人嚴密的防線上開啟了一個口子。擅長滲透的我軍，立即抓住了這個機會，利用這個口子向兩側迅速擴充套件。15日2時許，343團二營攻佔了美軍據守的閘峴、馬山及其東北面的3個高地，殲敵數十人，俘敵5人，從而突進了砥平裡街內。然而遺憾的是，343團三營打錯方向未能與二營會合（待兩個營取得聯絡時，已是15日3時了）。美軍第23團團長弗里曼意識到了自己的防線已處於崩潰的邊緣，他立刻下令團預備隊的1個排和第2營全部預備隊（1個排）進行反擊，但在志願軍頑強的抵抗下歸於失敗。這時，只要115師能擴大突破口，那麼等待著第23團的命運無疑就是全軍覆沒。但在這時，119師未能攻下的228高地和得而復失的鳳尾山守敵的火力，卻從115師的側翼打來，給115師造成了極大的威脅。弗里曼上校見反擊失敗，下令G連向團部方向撤退200米，再次編成阻擊陣地。正當處在敵人火力夾擊中的115師組織力量準備向縱深發展的時候，中國軍隊在朝鮮戰場最不願意看到的事情發生了一天又亮了。115師為避免被動，只得退回馬山防守，一夜攻擊的戰果頓時化為烏有。126師376團攻擊部隊激戰一夜，未能取得明顯戰果，也只得退回進攻出發陣地。
15日清晨，美軍士兵們看到了如同“上帝的臉”一般親切的太陽，隨著天明的到來，美軍的活動開始活躍起來。美軍反擊的目標重點指向115師343團2營防守的馬山。我343團2營在營長王少伯的指揮下，頂住了敵人猛烈的空炮火力攻擊，在最危急的時刻，除重傷員外的全部人員都拿起武器投入戰鬥，以頑強的防禦和反衝擊相結合，一天內擊退敵人16次進攻，給了美23團以重大殺傷，共斃傷敵400餘人，保住了陣地。但二營亦付出了慘重代價，全營只剩下60餘人。
砥平裡徹夜激戰的時候，前來增援的美軍騎5團正在曲水裡南側搶修橋樑。15日晨，橋樑搶修完畢，騎5團立即透過橋樑向曲水裡前進。當行進到曲水裡附近時，當即遭到我116師和126師阻擊部隊猛烈抗擊。騎5團立即以第1營向曲水裡右側、第2營向曲水裡左側高地的中國軍隊阻擊陣地發動攻擊。攻擊是在2個炮兵營36門火炮和航空兵火力掩護下進行的，企圖為在中間的第3營開啟前進的道路。但直到中午，也毫無進展。騎5團團長柯羅姆貝茨上校清楚地知道，這樣下去他的部隊不可能在15日趕到砥平裡，因為夜間美軍根本無法行動，只能在坦克圍成的環形防禦線內熬到天明，而砥平裡的第23團能不能熬過15日夜則很難說了。柯羅姆貝茨上校認為，只有用坦克縱隊突過曲水裡到砥平裡的6公里山路，才有可能在15日趕到砥平裡。他心裡也清楚，中國軍隊極度缺乏反坦克武器，對坦克縱隊的突擊沒有什麼有效的對抗手段。
15日15時，柯羅姆貝茨上校編好了他的裝甲支隊。裝甲支隊由第6坦克營D連和第70坦克營A連2個排，共23輛坦克組成，騎5團3營L連160名步兵以及4名工兵隨同行動，乘坐位於中間的15輛坦克，負責保護坦克和工兵。15時45分，美軍戰鬥轟炸機對曲水裡兩側高地瘋狂轟炸掃射後，在第一線兩個營進攻的牽制掩護下，裝甲支隊以車距50米，全縱隊長1500米的隊形向砥平裡攻擊前進。我116師和126師阻擊部隊以追擊炮和機槍英勇抗擊敵裝甲支隊，給了敵隨行步兵以很大殺傷，但由於缺乏反坦克武器，未能阻住敵裝甲支隊的進攻。騎5團裝甲支隊終於衝過於曲水裡，接近了砥平裡外圍。