美帝二十五师的五个步兵团和独立步兵七师的两个坦克连快速向砥辛里增援，遭到了兵团四十四军的英勇阻击，但还是有三十多辆坦克和二千多步兵突破拦截，气势汹汹地向双荆里阵地扑来。
双荆里阵地名义上有三个团，但伤亡都很大，庞立学的三零三团剩下六百多人，王鹏的四零二团剩下不到二百人，张文胜的四零八团两个营不到七百人。
吴祥森接到兵团副司令董铮的告急电话，他立即命令庞立学做好打阻击战的准备，现在徐卫国与柳义章率领部队在砥辛里与美军展开殊死搏斗，绝不能让美帝的援军攻进砥辛里，双荆里至少要阻击增援之敌一天以上，并命令李朝寅立即率领三零七团跑步增援双荆里，四个团总兵力二千多人，统一由庞立学指挥，庞立学向吴祥森军长立下军令状，人在阵地在，坚决阻击美帝援军踏进砥辛里！
2月27日清晨，砥辛里战役进入了最后的决战阶段，主要分布在三个战场，外围横城方向的阻击战，由兵团四十四军的五个团阻击美军二十五师及独立步兵七师；双荆里阻击战，由七十七军四个团阻击美帝援军三十辆坦克及步兵二千多人；砥辛里歼灭战，由七十七军四个团围歼美帝步兵二十五团，三个战场都处于深度地胶着状态，你中有我，我中有你，厮杀在一起，敌我双方的大炮与轰炸机暂时失去了轰炸空间。
战斗一直打到下午三点，双荆里阵地失守，庞立学与张文胜两位团长壮烈殉国，王鹏与李朝寅两位团长身负重伤退出战斗，四个团二千多人仅剩一百零五人，美帝伤亡八百多人，被毁坦克十二辆。
砥辛里阵地杀得天昏地暗，独立团与美军步兵二十五团的主力在砥辛里村内的大街小巷打得难分难解，其他三个团以美军的坦克为战斗目标，十五辆坦克被切割成了十五个小阵地，每辆坦克的周围是一百多个美国步兵，美国步兵的周围是三百多个中国步兵，步兵借助坦克，坦克借助坦克掩体，在砥辛里狭窄的山谷里展开了厮杀。
双荆里的失守，美帝幸存的十八辆坦克扬长而来，每辆坦克得后面跟着几十名美国步兵，加入到砥辛里战斗，七十七军炮兵团团长苗青带着三个营及骑兵大队的两个连总共一千多人也加入了战斗，把美帝的十八辆坦克团团围住，又形成了十八个小阵地，敌我双方把在砥辛里的所有兵力全部投放了进来，双方官兵彻底杀红了眼，满山遍野都是尸体，鲜血染红了冰封的山谷。
吴祥森把砥辛里战役的实时战况及时向兵团副司令董铮做了汇报，最后他动情地说，“砥辛里战役从2月25日打到现在整整两天两夜，总攻就打了六次，各种大小战斗三百多次，我军弹药基本告罄，这次攻坚战，敌人空前的顽强，工事空前的坚固，飞机坦克等重武器空前的强大，造成了敌我双方的伤亡比例极不正常，为了炸毁美军的一辆坦克，我军就要付出较大的代价，砥辛里的村内全是巷战，我军大部兵力施展不开，美军黑枪无处不在，尤其是纵横交错的小巷，敌人加厚加固了墙体，我军缺少重武器，每前进一步，就会牺牲十几个战士，大家都喊我吴疯子，因为我打仗不要命，我带的官兵也是没有怕死的，如果敌人不再增援，我有信心彻底拿下砥辛里！如果美帝二十五师、美帝独立步兵七师全部突破我四十四军的拦截，我们很可能被美军反包围，那样的话，砥辛里战役的后果将是灾难性的，所以我向兵团建议今天下午五点天黑后，我军各团全部撤出战斗，砥辛里战役失利的责任全部由我吴祥森来承担！”
董铮也动情地回应道，“吴军长，你的建议，兵团已经想到了并且已经向‘志司’做了请示，据可靠情报分析，李奇微亲自遥控指挥了砥辛里战役，包括砥辛里所有工事的构筑、布防与具体的战略战术都出自这位美国的传奇将军之手，李奇微这个人很善于学习，把我军的一些战术战法都研究得很透，确实是一个难缠的对手。你说的没错，美帝二十五师与美帝独立步兵七师明显是留了后手，李奇微故意在砥辛里咬住我们，就等着我们继续增援，他再大举进兵，进行反包围，彭总已经看透了李奇微的这些伎俩，通过利弊分析，彭总也同意七十七军适时退出战斗，后撤到牧鹿原进行休整，补充兵员，我志愿军经过砥辛里一战，由战略进攻转入战略防御。吴军长，说到失利责任，我比你的要大的多，这次战斗是兵团发起的，我是这场战斗的最高指挥，失利的责任我会向兵团和‘志司’承担！现在就按你的建议进行，下午五点各部队正式撤出砥辛里战斗！”
2月27日下午五点，七十七军各团陆续撤出战斗，喧嚣了三天两夜的砥辛里恢复了平静，就在这时，砥辛里的上空突然飘飘洒洒地下起了大雪，战士们含泪掩埋了战友们的尸体，棉絮似的雪花覆盖了中国人民志愿军的几千名英烈，他们的身躯将长眠在这异国的土地上，但他们的英灵永远不死，过千山蹚万水也要回归那梦绕魂牵的故土，故土才能安放他们不屈的灵魂！
仰望苍穹，柳义章泪流满面，砥辛里之战是他永远不能忘却的痛！他含泪写下了诗篇《砥辛里》。
日出东隅河山远，二月春风未觉暖。
铁甲银装奈若何，纵马挥刀血未干。
斜月西旋日色晚，黑云压境战犹酣。
君不见砥辛里战火连天，一仗过后意难言。