徐信的反击，在6月10日夜间打响，出击的炮兵部队一线配置追击炮，二线配备“卡秋莎”火箭炮，在步兵掩护下悄无声息地进入美军对面的阵地，因为志愿军部队已经很久没有成建制的炮火反击，美军只对中国军队的步兵袭击作了防范。凌晨2:00，由1门120毫米迫击炮发射黄磷燃烧弹指向，63军炮兵各自为战，在最短时间内把炮弹打光，当面美军上百辆坦克围成的营地顿成一片火海。
混乱中美军并非不想还击，但仅仅打了几炮就发现。中国军队的炮兵阵地无从分辨。猝不及防中，美军的储备弹药被志愿军发射的火箭弹点燃，剧烈的殉爆造成了比志愿军炮击更壮观的爆发。
唐满洋所在的566团，此时已经撤下来保护正面阵地侧翼，同时充当预备队。10日深夜，他亲眼目睹了这次令人难忘的炮击。“我们的炮不是在一个阵地上，从前线十几个点一起朝美国人的头上打。美国人阵地上，那不是一般的爆炸，是整个一片在燃烧，坦克啦，炮啦，远处也看不清楚，可那个火和平时不一样，那是一种红的，黄的，白的掺杂的火，是铁在烧!”
63军的炮兵把残存炮弹全部打光，然后全部撤出战斗，这完全吻合徐信的战斗设想——“一锤子买卖”。没有了炮弹，炮兵留下来只能是累赘。炮击之后，187师的突击队乘着美军混乱之际，对美军营地发动突袭。这一次，突击队员直把手榴弹丢进残存的美军营帐之中。
遭到痛击的美军并没有立刻发动反击，而是退后一步，等待物资和装备的补充。一个未经证实的说法是，捞了便宜的徐信打上了瘾，非常希望11日晚上再来一次。去找傅崇碧要兵，说哪怕用俘虏来抵也成。面对如此巨大的诱惑，傅崇碧只回答了一句话：“徐信，你看我跟你去怎么样?”徐信无言以对。只好作罢。
187师顶住了，傅崇碧终于可以微微地松一口气。
傅崇碧松了一口气，李奇微叹了一口气。6月11日，李奇微代表“联合国军”司令部，下达了暂停超越铁原线发动攻击，就地组织防御的命令。
1951年6月18日，美国《时代周刊》刊登了一篇名为《朝鲜战场的第二个仁川?》的文章，把李奇微在铁原的突破与麦克阿瑟在仁川的登陆相提并论，大肆夸赞这位将军的丰功伟绩，认为这是对红色中国军队实施全歼，彻底扭转战局的最好机会。
假如这篇文章出现在五月下旬，李奇微一定会大叹深得我心，然而，如今一切可能都不存在了。
他暂停攻击是无奈的。63军的阻击挡住了他攻击的箭头，与此同时，20军58师在史仓里、华川，15军在芝浦里，朝鲜人民军第1、3军团在战线两翼的阻击，也让他无法过分深入。抬头看去，志愿军利用铁原阻击争得的时间，已经在铁三角底部的伊川地区重建了稳固的防御体系。而美军的进攻此时已经打到了筋疲力尽，美国兵从来没有打过这样艰苦的仗。美国的有识之士也开始认识到，彻底击败中国人民志愿军是一种不切实际的幻想，以妥协方式结束战争不失为最明智的选择。