我师撤出砥平里转入运动防御作战以后，上级将全线的防御体系纵深部署为第一防御地带和第二防御地带。在运动防御中，两个地带随着部队转移而交互变更。运动防御战开始，我们军被部署在靠后纵深的第二防御地带，因此，第一防御地带的任务交由兄弟部队执行，我们北撤至金化以南，东起洪川城西至座防山地区，并于此区域展开防御作战阵势。军指挥部对三个师的部署是：118师为左翼，于城峙山、寺洞、鸳峰地域展开；119师为右翼，于座防山、万村洞、三浦里地域展开；120师为军预备队，于孔洞、正屏山地域待命；军指挥部及军直属队驻扎于万泉里。军左右邻分别为兄弟部队39军和26军。
在我们准备随时与敌人作战期间，第一防御地带的兄弟部队与敌人顽强激战近一个月，边打边转移后撤，于3月15日完成防御任务，撤出战斗。接着，敌人即开始向我们的第二防御地带进攻。我们面对的敌人进攻十分猖狂。3月16日晨6时许，敌人先以飞机、大炮对我方阵地前沿及纵深地带进行疯狂的轰炸，然后就分别以一个多团和四个连的兵力，在大量坦克掩护下向我118师和119师阵地发起攻击。我两师部队以运动防御战为指导原则，顽强抗击敌人，采取交替掩护、节节阻击、迟滞、消耗敌人的战术，连续打退敌人的多次进攻。经三日激战，我放弃城峙山、金鹤山、座防山等前沿阵地，遂为敌人所占。3月21日，119师奉命撤至济宁里、兔玉洞、古垡地区；120师进至上下实乃里、岱日、马砚地区；军指挥部移至奈屯；118师于大龙山一线继续阻击敌人。此时，敌人先后进占春川、泉田里和大龙山以北一线阵地。黄昏，全军完成第一步防御任务，遂向北转移。
3月25日晨，全军转移至金化以西、以南地区，在东起鹰峰、西至永平、北至金化，正面纵深均约为33公里的区域内展开组织防御。120师为左翼，于烛台山、石龙山、国望峰、文殊洞地域展开；119师为右翼，于麝香山、观音山、佛舞山、外城洞地域展开；118师为军预备队，于金化、安岩山、土城里地域待命；军指及军直驻扎于草里田。军左右邻仍分别为39军和26军。
4月1日，敌先头部队已接近我前沿阵地并做试探性进攻和侦察。4月4日晨6时，敌军主力进至华岳里、永平以南一带，并以两个团的兵力，在60余辆坦克以密集炮火和空中大批飞机的配合掩护下，向我阵地猛烈进攻。我前沿部队英勇抗击，激战至4月6日，我先后放弃佛舞山、文岩里、观音山、龟汀洞、新路岭、道马寺、石龙山、沐浴洞等阵地并被敌人占领。至4月8日，119师转移至鸣城山之725高地、角屹峰、清阳里地区组织防御；120师在加里山、寺谷、华阴洞一线阻击敌人；118师转移至金化以北地区。4月10日，敌人分多路以一个连到一个团的兵力，在坦克、大炮和飞机的配合掩护下向我各个前沿阵地轮番攻击。我前沿广大指战员，以更加坚决的战斗意志和灵活机动的战略战术，同敌人既斗智又斗勇，节节抗击敌人，直至4月20日晚，在前沿的119师和118师奉命分别将阵地交与兄弟部队20军和27军为止。然后，向北转移。
在这场持续的运动防御作战中，我40军三个师轮番与敌交战，顽强抗击敌人，出现了许多光辉战例和英雄模范人物。例如：在洪川江北岸383高地防御战中，352团八连七班，利用野战工事，藏藏打打，打打藏藏，先后打退了敌人一个排到一个连兵力的五次进攻，杀伤敌人50余名，创造了以少胜多的范例，战后，全班荣立两大功；354团七连四班在鹰峰防御战中，夜袭莲叶山，打响不久即歼灭美骑兵第一师一个班，生擒5人，然后进行伏击，再歼敌一个班最后又击退两个排美军的三次进攻，整个战斗仅以一人负伤的代价共歼敌40余名，战后，全班荣立两大功，并得到中朝联军司令部通报表扬；354团四连19岁的青年战士曾南生和同班战友李克先在洪川江吾野坪北山的战斗中，两个人与敌人两个排的兵力激战，连续击退敌人的进攻，李克先身负重伤与敌同归于尽，曾南生继续战斗，圆满地完成了掩护主力转移的任务，战后，荣立三大功，并获得“青年战斗英雄”的光荣称号；356团一连副班长曹庆功在坚守286高地的战斗中，当阵地只有他一人一枪的情况下，三次打退敌人一个排兵力的进攻，三次身负重伤，最后与敌同归于尽，战后追记特等功，并授予“一级战斗英雄”光荣称号；356团八连在永平及以东之国望峰、鹰峰地域坚守725高地和467高地的战斗中，浴血奋战六昼夜，打退在大量飞机、坦克、大炮掩护下的两个营美军的二十八次进攻，杀伤敌人300余名，战后，全连荣立二等功，并涌现出特等功臣、一级战斗英雄徐长富和一等功臣、二级战斗英雄杨树华等一批英雄模范人物；356团二连在自逸里东北无名高地的战斗中，由张良广率领的反坦克小组潜伏于前沿，沉着英勇，机智灵活，用手雷击毁敌坦克一辆，战后，荣立一大功两小功，并被授予“反坦克英雄”称号；358团三连在华岳山战斗中，三班长王学凤带领一个小组击退敌人一个连兵力的多次进攻，他在子弹打光、身负重伤后，把最后一颗手雷投向敌群，然后跳下悬崖壮烈牺牲，战后，追记特等功并授予“一级战斗英雄”称号和追认为“模范共产党员”；该连五班副班长刘维汉在鹰峰前沿阻击战中带领两个战友阻击敌人，当两个战友英勇牺牲后，他独自一人坚持战斗，面对凶恶的冲到阵地上来的敌人，宁死不屈，拉响手榴弹冲向敌群与敌同归于尽，战后，也追记特等功并授予“一级战斗英雄”称号和追认为“模范共产党员”；358团二连三班在广得里西南525高地战斗中，班长毛国臣带领全班与两个连兵力的英军激战四小时，击退敌四次进攻，杀伤敌人百余名，战后，全班荣获“二级战斗英雄班”称号，班长毛国臣指挥正确果断，杀敌英勇，荣立特等功，并被授予“二级战斗英雄”称号；360团八连二排副排长吴自周在该连坚守都平里503.9高地持续八天九夜的战斗中，一人杀伤敌人50余名，身负重伤仍然顽强坚持战斗，战后，荣立特等功，被授予“一级战斗英雄”称号。这许多英雄模范人物，用他们的鲜血和生命为我们这支部队增添了新的光辉，也为祖国的人民争得了尊严，为无产阶级国际主义事业谱写了新的壮丽的篇章。
在这场历时两个多月的运动防御作战中，部队面临的情况十分艰难。首先是减员严重，从本次战役的第一阶段开始，特别是砥平里战斗伤亡巨大，一直没有得到补充，许多连队严重缺员，兵力不足；其次是补给困难，经常弹缺粮绝，打起仗来，弹药打光了只能以石代弹，或者到敌人尸体上去搜集枪支弹药补充自己，而且常常几天吃不上饭甚至喝不上水，只以少量炒面充饥；再次是睡觉？那是根本提不上议程、不被安排、也无法安排的事情，也许在战斗空隙敌人还没有攻上来时的十几分钟、几十分钟、一、二个小时，或抢修工事或转移途中休息的十几分钟等等时间，尽管在敌人炮火轰鸣以及空中敌机疯狂袭扰的情况下，但是由于长期超极限的困倦，每个人也能呼呼大睡一觉，就这样解决睡觉的问题。在这种情况下，部队要日以继夜地作战、转移，转移、作战。前线的部队白天要抗击敌人的进攻，夜晚要组织反击或抢修工事，因为极度超体力地战斗、构筑工事、转移等等，再加上严重营养不良，几乎使所有指战员都熬红了眼，不少人得了夜盲怔。但是，我们的部队毕竟是在共产党领导教育下的部队，在坚强的政治思想工作的鼓舞下，全体指战员互相关心，互相爱护，互相帮助，团结一致，用钢铁般的意志，不屈不挠的斗争精神，大无畏的英雄气概，吃大苦、耐大劳，忍受和克服遇到的所有艰难困苦，始终保持了不向困难低头、把困难踩在脚下，英勇顽强与敌人进行血战的高昂战斗作风。
4月20日晚，我们军在前线的118师和119师奉命将阵地交给兄弟部队20军和27军并向北转移后，至21日第四次战役第二阶段计两个多月的运动防御作战即宣告结束，整个第四次战役也划上了句号。