2月14日上午，在原州以北，大批中國軍隊正如洪水一般朝360團打開的突破口一帶挺進著。這些中國軍隊包括42軍124師和125師373、374團、40軍120師358團和118師355團。這批人數超過兩個師的中國軍隊沿原州西北面的蟾江(一條南北向河流，在原州以西約10公里的地方)江水南下，朝美9團1營的陣地和中國360團打開的突破口挺進。如此大規模的中國軍隊之所以敢在白晝放膽向原州行軍，應該是因為在橫城繳獲了韓國第8師的對空聯絡設備和無線電，自以為能夠以此騙過聯合國軍的飛機。然而，一場大屠殺還是發生了。
上午11點時許，在原州以北上空，美軍偵察機突然發現了許多條浩浩蕩蕩、似乎無窮無盡的行軍縱隊。這些縱隊中計程車兵排列得密密麻麻、整整齊齊，隊伍里混雜著馬匹，有的正在沿蟾江南下，有的則在從蟾江西岸過江。根據偵察機上炮兵觀察員的目測，這必然是正在朝原州推進的中國大軍，規模在師級以上。觀察員立即向美2師炮兵指揮官報告了此事。對美軍來說，這是一個千載難逢的戰機——在原州周圍，部署著大批美軍榴彈炮部隊，包括配屬給美2師9、38團、美187空降團、美7師17團的炮兵和美10軍的直屬炮兵，計有155毫米榴彈炮和105毫米榴彈炮共73門。現在，大批白晝行軍的中國軍隊已在大量美軍重炮的射程內被觀測到了。收到觀察機傳來的消息後，73門美軍重炮立即開火。一時之間，炮火震天，地動山搖。
美軍炮兵觀察員通過空中觀測將一批批炮彈引向了中國軍隊密集的行軍縱隊中。與此同時，聯合國軍的空軍也成群飛來，朝中國行軍縱隊猛烈投彈。地面上，彈片如同瓢潑大雨般四處橫飛，一片片的中國軍人被炸死、炸傷。蟾江江岸，爆炸四起、中國軍人的殘肢斷臂到處橫飛，江水都被中國軍人的鮮血染紅了，其情景比地獄還要悲慘。在這樣可怕的炮火下，似乎任何頑強的軍隊都會立刻被炸得神經崩潰、四散而逃。可是，這些中國軍人中的倖存者依然不顧戰友在身邊不斷被炸得血肉模糊的事實，依然在保持著原有的隊列向前挺進著。不過，隨著猛烈的炮火不斷持續，漸漸超過了人類意志的極限，一些中國軍人開始向後跑去。一部分美軍的炮火便跟隨著這些向後跑的人，繼續進行著無情的屠殺。隨著炮火大屠殺的繼續，越來越多中國軍人開始後退。他們中有許多人都被炮火打倒了，但更多的人都跑出了炮火射程，隱蔽起來。到下午3點，所有向南挺進的中國部隊都已經向後撤走，跑出炮火射程隱蔽起來。這場大屠殺終於結束了。另一方面，美38團在中午時分對原州西北面的突破口發起了反擊。由於增援360團的中國軍隊已經被炮火所阻，360團孤軍奮戰，很快就在美38團的優勢火力下丟失了大部分昨夜奪取的陣地。
這場炮火大屠殺被聯合國軍一方稱為「原州炮擊」。估計中國軍隊在這次炮擊中起碼損失30000人以上。儘管這一數字不一定真實，但經過這次炮火大屠殺，中國軍隊沒有再向原州正面展開進一步攻擊。
