负责主攻的志愿军40军358团8连和1连，仅仅用了10多分钟就占领敌地表防御阵地，而后转入坑道继续围歼残敌，经过几十分钟的激烈战斗，躲藏在坑道内的美军或投降，或被消灭，最终被全部肃清，无一漏网。
经过后续战斗的反复争夺，虽然志愿军仅夺取了梅岘里东山，未能占领马塔里西山，但战役最终的结果是我志愿军40军120师358团以伤亡200余人的微小代价，重创敌王牌部队美军陆战一师1000余人的伤亡。值得一提的是，美军修建的坑道工事不仅没有起到应有的积极作用，反而加大了美军的伤亡。
据参加此战的志愿军老兵回忆，美军的坑道以志愿军坑道的建造标准来衡量，就是个残次品。无论是坑道顶部厚度，还是坑道口厚度都不达标，坑道内部也无任何防御设施。最离谱的是，其中有一条坑道只有一个出入口，在坑道顶部被志愿军战士爆破炸塌方后，里面的40余名美军竟然被活活闷死。
在争夺美军坑道的战斗过程中，后方美军一度也派出过几批小规模排级单位的增援，但因我攻击部队事先准备充分，早已为炮兵标定好了两山高地后方美军可能增援的线路，因此美军增援部队都被我军炮火阻隔，无法及时到达。即使勉强突破炮火封锁，能赶到阵地上的兵力也所剩无几，对协防坑道内美军反击志愿军的作用微乎其微。
后方美军与坑道内美军的联系在我军火力打击下完全中断，美炮兵丧失了前方美军的观察和指引，只能瞎放炮，对准备进入坑道内志愿军炮击命中率很低；又因为是发生在夜间的战斗，美空军飞机也无法提供有力的支援，只能等待天亮后再行动。所以，美军在地表防御阵地失守的情况下，很难像志愿军那样固守待援，只会被逐个击破，全部失守。
美国人开始带着恐惧称志愿军为“洞中蛰伏的龙”，认为志愿军的防线是“一条无法跨越的死亡鸿沟”。
日本人表示：“中朝军的阵地已经坚固到连勇猛的将领也不敢轻举妄动的地步。”
美军参谋经过研究后，评估进攻可能导致的后果，并向李奇微汇报：“我们是在意识到可能需要付出近二十万人牺牲的前提下得出的结论。”
连美国空军也不敢再向北推进。新任远东空军司令温莱特将军表示反对将战线北移，认为“越是接近东北基地，维持制空权并支援地面作战的难度就会越大”。
即便是最为嚣张的美国海军，如今也想退缩了，"海军也因中朝空军力量的增强，开始担心舰艇遭受损失。" 在漫长而乏味的阵地对峙中，"联合国军"的士气已降至岌岌可危的地步，甚至有人担忧，如果停战不能尽快实现，"联合国军"可能会面临从内部瓦解的危险。
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