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韩国第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”。估计中国军队在这次炮击中起码损失30000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。