汹涌的洪水席卷而出，将美军的帐篷、辎重以及刚架设的浮桥全部摧毁，公路也被冲断，成功阻止了敌军在下游的进攻，堪称朝鲜战场上的“水淹七军”。
美军立即派出一支特遣部队去夺取大坝，关闭闸门。袭击部队主要由陆战一师七团组成，经过李奇微的审核批准后，特意为这支部队增配了一个特种兵连。但由于山峦重重，伴随雨雪和大雾，无法为支援的飞机指引目标，远程炮火也无法发挥作用。特遣队兜转一圈后返回起点，夺坝行动最终失败。
4月16日，美军第1陆战师派出了一支突击队，这次他们吸取了教训，放弃了白天乘车的方式，改为夜间徒步慢慢接近水库，然后发动突然袭击。这种战术原本是志愿军常用的，如今被美军借鉴了。当时，水库周围水势汹涌，为了避免弄出声响，美军突袭部队选择乘坐橡皮艇靠近水库。然而，他们的行动还是被我344团发现，双方随即展开了激烈的交火。
美军的突袭部队一时无法找到合适的登陆点。
尽管如此，美军凭借数量上的巨大优势，试图绕开正面攻击，从侧翼寻找突破口。他们的第3团开始向陆路通往水库的288.4高地发起进攻。288.4高地面积不足500平米，由志愿军344团1连驻守。美军原本认为凭借他们的人数和火力优势，拿下这座高地并不困难，但很快他们便发现自己的判断错了。
美军的两次地面进攻均被1连顽强击退，随后按惯例展开了火力覆盖，炸弹、燃烧弹和凝固汽油弹如雨点般倾泻在288.4高地上，瞬间将这片小小的区域变成了一片火海。美军认为阵地上已无防守力量，再次发起攻势，然而再度遭到志愿军的猛烈反击。
在这座288.4高地上，双方进行了长达四天四夜的激烈战斗。美军发动了十余次疯狂的进攻，最初派出一个排，后来增至一个营。然而，尽管美军两营几乎失去了作战能力，并付出了428人的伤亡代价，但他们依然一无所获，阵地依旧牢牢掌握在344团1连的手中。
水库的水被排干后，美军认为继续争夺已无意义，于是撤出了战斗。
直至4月16日，大坝才重新被美军攻占。
足智多谋的吴信泉，利用三国襄樊战场上关羽水淹七军的古老战术，将最现代化的美陆战一师阻滞了整整7天。这7天，为我军的撤离争取了宝贵的时间。战斗结束后，344团1连荣获39军军部授予的“288.4高地守备英雄连”光荣称号，连长赵志立立下了二等功。
华川水库防守战使李奇微的全面进攻计划彻底破灭，这一战役也深深印刻在了美军的记忆中。
在后来的板门店谈判中，美军特意提到了这场战斗，志愿军代表则告知他们，当时防守288.4高地的部队仅有一个连队。
美军不相信这一情况，因为他们自己派出了一个团，动用了最精锐的部队和最强大的火力。在他们看来，守军至少应该是一个加强营，才能解释为何迟迟无法攻克，这样他们才有借口为自己的失败辩解。因此，美方特别提出要见守军指挥官，想确认到底是一个营还是一个连。对此，志愿军自然毫不犹豫地同意了。当赵立志来到板门店时，美国人依旧持怀疑态度，认为他是被拉来作伪证的。
面对质疑，赵立志开口说道：“我是中国人民志愿军的一名步兵连长。我率领连队与美军交战的那天，正好是我22岁生日。我们驻守的288.4高地，地形险峻狭窄，正面不到500平方米。稍有军事常识的人都清楚，这样的地方只能容纳一个连的兵力，根本不可能部署一个营，更不用说什么加强营。在火力覆盖下，任何人都不会在这种阵地上放置一个营。”
之后，赵立志详细讲述了当时我军的兵力部署、高地周边的地形以及战斗经过，与美国方面掌握的情况完全一致。这让他们再也无从怀疑，终于相信守军确实只有一个连。
赵立志年纪轻轻便展现出如此坚定的战斗意志，令美国人深感钦佩。随后，他们还特意撰文，将文章刊登在各大报纸上，称他为“东方直布罗陀战役的胜利者”。
李奇微对华川大坝的这场战斗记忆犹新：
“4月9日，我的左翼和右翼部队到达了进攻出发地。突然，敌人打开了华川水库基部的多个水闸，在短短一小时内，江面水位急剧上涨几英尺，导致我们架设的浮桥被冲毁，我们不得不将另一座浮桥拖回岸边以防被冲毁。
进攻因此暂停。我们立刻派出一支特遣部队前去夺取大坝并关闭闸门。然而，由于能见度极差、地形复杂、敌人顽强抵抗以及登陆工具不足，这次尝试并未成功。直到4月16日，范弗里特接任第八集团军司令官后，华川大坝才最终落入我们手中。”
4月12日23时，中朝联司发布了关于“最后阻击线”的命令，确定以金川、渭川里、朔宁、场巨里、文惠里、山阳里为最后阻击线，同时明确这条线也将作为下一次战役的进攻出发点。通过地图对比可以看出，这条“最后阻击线”与3月14日划定的三八线以北“主阵地线”的走向大致相同，只是在局部位置做了一些调整。
此时，由美军主导的“联合国军”攻势已持续逾70天，部队普遍表现出疲态，除铁原和金化地区外，其他各地的攻击势头明显减弱。
对此动向，中朝联合司令部于4月15日12时向各部发出电令：
目前敌军尚未得到补充，且已极度疲惫，争取在四月下旬发起反击战役对我方有利。为引诱敌军再进一步，以便我军发动攻击，决定自十七日夜起，我三十九军、四十军和二十六军的主力部队全部撤至十二日23时指定的最后阻击线（高台山、大德山、大成山和鹫峰一线），并摧毁撤出的阵地工事。前线仅留少量部队监视敌情，进行侦察，如敌军推进，我方则后撤，无需进行阻击。
至此，志愿军和人民军通过运动防御成功争取了两个月的作战时间，达成了预期目标。随着各部队于17日晚奉命主动后撤，作战行动从之前的逐步阻击转变为逐步诱敌。到4月21日，“联合国军”在开城、高浪浦里、三串里、文惠里、华川、杨口、元通里、杆城一线被志愿军和人民军成功遏制，未能实现占领铁原、金化地区的计划。同时，志愿军的第二梯队也按计划完成了战役部署。
第四次战役落下帷幕。
第四次战役是在极为艰难的条件下被迫展开，整个行动显得相当勉强。
在美军主导的“联合国军”突然发起全线反击后，志愿军被迫应战，整个战役期间大部分时间里处于相对被动的局面。为了扭转这种不利局势，争取主动权，遏制敌军进攻，并为下一步的攻势创造条件，志司（中朝联司）精心筹划并组织了一场战役级别的横城反击战。然而，这次反击未能实现预定目标，随着砥平里攻坚战的失利，志愿军不得不在全线转入运动防御。
志愿军入朝后的历次战役中，只有这次战役具有防御性质，并且持续时间最长、规模最大，行动方式也最为多样，既包括坚守防御和运动防御，还在防御中转入进攻，进行战役反击。志愿军在人民军的配合下，以劣势装备抵抗以美军为首的“联合国军”凭借优势火力发动的立体进攻，顽强坚持了87天。这种形式的战役作战，在中国人民解放军的战史中前所未有。
这场战役的持续时间创下了朝鲜战场的纪录。志愿军在此次战役中积累的防御作战经验，为之后的战斗提供了重要的参考。
韩先楚在总结第四次战役的运动防御作战经验时强调，朝鲜战场上面对的是全面现代化、拥有高度技术装备且掌握制空权的美军。志愿军在每次大战役结束后，必须争取一定的时间来准备下一场战斗，通常需要通过防御手段来创造战机。因此，试图避免或不愿进行防御作战的想法是错误的。
但由于敌我双方在装备和技术上存在巨大差距，面对敌人的进攻，必须采取运动防御策略，主力部队应避免与敌军主力直接对峙。在敌军强大的炮火、空袭以及坦克攻势下，无法依靠固定防线进行死守。
朝鲜地形狭窄，回旋余地有限，志愿军兵力庞大，加之出国作战，交通运输和补给线路显得尤为复杂庞大。每次战役之后，部队也需要一定的时间进行休整，这不可避免地限制了运动防御的灵活性。
在防御作战中，若无固定防线，部队将持续转移，无法为反击和进攻做好准备。因此，在防御指导上，应明确指出，除非有特殊需要，不应让主力部队直接与敌军对峙消耗，也不应固守固定防线。同时，要防止形成不愿在特定条件或情况下，必须在某一位置坚决阻击敌人的思维模式。
为解决这一矛盾，我们应根据敌我双方的态势以及下次战役所需的准备时间，在主要固定防线之前，部署一支有力的部队，建立深度或短距的缓冲区，实施机动防御，阻击敌军的进攻，争取宝贵时间，从而避免主力陷入对峙消耗。
例如，在这次战役中，志司在防御部署上预先设置了三道防线，整个防御纵深约为50公里。主力部队位于最后一道防线，缓冲区则留有一支精锐部队，负责控制与扼守关键要点和交通要道。在敌人进攻时，采取坚决的阻击、反击、袭击和伏击战术，以消耗敌军并延缓其前进，争取所需的时间。
为了全局胜利或掩护主力部队撤离，一些承担防御任务的部队有时根据战役需要，必须在特定位置上与敌军进行坚决对抗。例如，第50军和第38军在汉江南岸顽强阻击敌军，持续了半个月之久，这是必要的。
韩先楚在2月底回国治病期间经过深思熟虑，提出了上述意见，并通过电报呈报彭德怀。周恩来看到后觉得非常好，还特意推荐给毛泽东审阅。
在第四次战役的后期，经过大约两个月的攻防对峙，双方逐渐将重心转移到为下一次战役的较量做准备。此时，双方既无心也无力在当前战役中展开大规模的进攻，战役强度因此逐步减弱，使得这场战役成为了向下一次战役过渡的一个阶段。
这也是第四次战役的一个显着特点。
针对这一情况，洪学智进行了如下分析：
在整个机动防御阶段，我们选择了暂时避免大规模交战，因为我们尚未得到必要的休整，需等后续部队的到来。敌人展开兵力后也没有进一步的增援，只能使用磁性战术来缠扰我军。我军与敌人对峙，敌人施展其磁性战术，而我则采用机动防御的策略，旨在拖延敌人的攻势。当敌人推进时，我随之后退；当敌人停滞时，我也保持原地不动。我们都在尽量避免伤亡和消耗。
纵观整个抗美援朝战争，第四次战役占据了一个相对特殊的位置。
战争中的攻防转换，不仅对当前的战局产生了深远影响，也为未来战争的走势奠定了基调。事实上，这已经表明，无论是美军还是志愿军，在现有条件下都无法彻底击败对方；美军无法将志愿军驱逐至鸭绿江边，志愿军同样也无力将美军赶出朝鲜半岛。
然而，当时的战争指导者尚未完全意识到这一客观事实。尽管此时美国已经开始尝试调整其战争政策的基本思路，中国领导人也从全局角度提出了\"不能速胜则应准备缓胜\"的指导方针，但总体而言，双方对于这场战争的特点与规律仍未达到充分的理解。这也意味着，朝鲜战场上的战争机器仍将沿着既定轨道凭借惯性继续运转一段时间，一场更为激烈的厮杀即将到来。
在第四次战役中，双方的损失都超过了前三次战役的水平。
根据军委作战部1951年7月的统计，此次战役中，中朝军队共歼灭敌军人。其中，毙伤人（美英等国军队为人），俘虏8112人（美英等国军队为571人）。毙伤人数远多于俘虏人数，这在防御战中是常见现象。
对于志愿军来说，此次战役缴获的武器装备数量为历次战役中最少，而自身损失的武器装备数量却是历次战役中最多的一次。志愿军在这次战役中的伤亡人数，根据《抗美援朝战争史》的记载为4.2万余人，再加上朝鲜人民军的伤亡人数1.05万余人，总计伤亡人数达5.3万余人。
根据军委作战部1951年7月的统计，此次战役中志愿军的伤亡情况如下：阵亡人数为人，负伤人，失踪人数为4394人，总计伤亡人数达人。此次战役中，志愿军在战场上的失踪人数显着增加，甚至超过了前三次战役失踪人数的总和（前三次战役中的失踪人数分别为625人、2829人和328人，总计为3782人）。
这一现象也反映了防御作战中转移撤退行动的一个新情况。
