李靖一聲令下，戰鼓轟隆隆地敲響，紅藍兩旗在指揮高臺上翻舞，這是弧線進攻的號令，周軍驟然發動，只見三角陣勢的兩個底角向兩邊分開，形成了兩條圓弧線，就彷彿盤羊的兩支羊角。
四萬大軍形成了兩道黑色洶涌的狂潮，各自寬達數裡，在大將羅成和來濤的率領下，向李世民的左右兩翼殺去，長矛戰刀密集儼如森林，戰士們迎着大雨奮力奔跑，氣勢悲壯澎湃，令天地也爲之變色。
與此同時，周軍低沉的號角聲響起，部署在李世民左翼的七千騎兵在虎賁將軍史橫波率領下，驟然發動了進攻，他們向弓弩手側翼奔殺而去。
天空忽然下起了大雨，令李世民臉色大變，弓弩無法在雨中使用，他的排出的弓弩陣竟然失效了，李世民心中大急，連忙下令道：“長孫將軍迎戰側翼敵軍騎兵，掩護弓弩軍撤退！”
一支萬人的唐軍長矛兵在大將長孫順德的率領下，向從側面殺來的周軍騎兵迎戰而去，雙方越來越近，矛尖閃亮，氣勢奔騰，羅成大喊一聲，“分兵！”
副將史橫波縱馬向北奔馳，兩千騎兵跟隨着他繞過唐軍前鋒，迅疾無比地向撤退的弓弩軍殺去，騎兵優勢這一刻顯示得淋漓盡致，他們風馳電掣飛馳，以一種摧枯拉朽般的氣勢，衝進了正在撤退的唐軍弓弩軍中。
數百名唐軍弓弩兵在騎兵強大的衝擊力下翻滾倒地，霎時間，人頭滾滾，血光飛濺，哀嚎聲響成一片，刀劈矛刺，戰馬衝撞，戰馬在人羣中奔馳狂飆，弓弩軍在雨中無法使用弓箭，他們難以抵擋這支犀利無比的周軍騎兵，八千弓弩軍陣型被撕裂得七零八落。
而另外五千周軍騎兵在羅成的率領下和長孫順德率領的一萬長矛軍轟然相撞，矛杆相擊，長刀格殺，兩家激烈地廝殺起來。
這時，周軍四萬主力殺到了，鋪天蓋地向唐軍衝來，李世民早有準備，冷冷令道：“兩翼迎戰！”
李世民統帥的唐軍畢竟也是天下強軍之一，訓練有素，兩萬名長槍步兵和四千騎兵結成了步騎相輔的槍兵大陣，在右翼大將伍雲召和劉襄的率領下，向率先殺來的兩萬周朝步兵迎戰而去。
天降大雨，破壞了李世民的弓弩軍部署，使周朝軍左翼兩萬步兵暢通無阻，毫無阻礙地殺到了，兩萬長矛兵如洶涌澎湃的浪潮，由虎賁郎將來濤率領，他們從四面八方向槍兵大陣發動了暴風驟雨般的攻擊。
槍兵大陣是李世民訓練來用以對付周朝騎兵的利器，有點類似西方的馬其頓軍團，主要是利用集體的力量，用兩丈長的長槍對付騎兵，側翼是他們的弱點，因此兩邊又各有兩千騎兵護衛。
李靖看出了唐軍的弱點，急派人告訴前軍主將蘇定方，蘇定方高聲令道：“集中攻擊左側騎兵！”
一萬周朝長矛軍攻勢如潮，發起了凌厲的、風暴般的攻勢，一浪緊接着一浪攻擊左側護衛騎兵。
六月的夏天大多是陣雨，一陣短暫的大雨後，雨收雲霽，太陽重新照耀在大地，唐軍弓弩兵紛紛換弦，弓弩軍又一次發威。
蘇定方率領的兩萬前軍步兵遭到了李世民派出的三千弓弩軍的阻擊，周軍喊殺聲震天，他們奮勇向前，向唐軍席捲而去，他們一手高舉盾牌，一手執長矛，迎着密集的箭雨向敵軍陣地猛烈衝擊。
一百二十步時，唐軍弩兵開始放箭，鋪天蓋地的箭雨向周朝軍士兵迎面射來，一片片周軍士兵被射翻，但滾滾大軍依然如黑色的大潮，洶涌澎湃，向唐軍掩殺而來。
針鋒相對，李靖也派出五千周軍弩兵向敵陣射擊，他們使用軍器監去年改良過的連環匣弩，即在弩身上裝有一隻木匣，一匣十二支弩矢，一支弩矢射出後，它能自動落矢在發射槽上，士兵們拉弦，速度極快。
一陣陣弩箭如蝗蟲般向敵陣射去，大片唐軍士兵同樣被射翻，這時羅成的軍隊終於衝到唐軍陣前，唐軍弓弩手紛紛放下弓箭，向後面奔跑，薛萬徹率領一萬軍隊迎戰而來，後面跟着五千刀盾軍，從側面協同作戰。
‘轟！’地一聲巨響，兩支大軍如兩道氣勢洶涌的大浪相撞，霎時間殺氣迷亂人眼，兵戈相擊，盔甲相撞，鏗鏘有聲，兩支大軍激烈地鏖戰在一起，喊殺聲、慘叫聲，人頭落地、血流成河，戰爭殘酷到如此程度，士兵的生命在這一刻已如草一樣卑賤。
一名周軍士兵慘叫一聲，頭被斧頭劈成兩半，鮮血腦漿四濺，兩名身材魁梧的士兵短兵相接，一起摔倒在地上，周軍士兵將對方死死按住，隨手從地上抓起一支箭，對準他的額頭和眼睛一箭一箭戳下，對方嗆窒着，慘死在地上。
但不管左右兩翼如何激戰，李世民的一萬中軍卻始終巍然不動，在他身後三裡外還有一萬後軍，由侯君集率領，負責看押糧草和輜重。
而周軍也壓上了五萬大軍，統帥李靖也還有三萬軍沒有出戰，專門針對李世民的中軍。
此時，李世民臉上露出一絲笑容，唐軍打得非常有章法，比他預料的要好，一年的艱苦訓練終於收到效果，他們以弱博強，並不落下風，他已經看出自己步兵實力還要略勝周朝軍一籌，而且還是五萬軍對陣八萬軍，無論如何，這一戰他們絕不能失敗。
李靖冷冷一笑，下令道：“令裴將軍出擊！”
數支火箭騰空而去，只片刻，北方大地開始震動起來，塵土飛揚，唐軍立刻感受到了，李世民身旁的一名親兵驚聲大喊：“殿下快看！”
他指向東北方，滿臉驚恐，李世民也早已看見，他心中大吃一驚，只見從北方樹林內殺出一支騎兵，鋪天蓋地，約有三萬人之衆，旌旗招展，氣勢駭人，迅猛無比地殺向自己的後軍，爲首大將胯下寶駒玉獅子，手執八棱亮銀錘，頭戴鷹盔，紅纓飛揚，英武俊秀，絕代風華，正是名震天下的猛將裴行儼。
李世民驚得連連後退幾步，心中一陣絕望，裴行儼竟然殺來了，他感受到了如山一般的壓力，李世民盡力穩住心神，長劍一揮，喝令道：“薛萬鈞將軍，你可率五千玄甲騎兵迎戰！”
薛萬鈞聽到李世民的命令，他立刻舉起號角，吹響起來，幾十名號角手一起吹響，‘嗚——’
薛萬鈞一揮長槍，率五千玄甲鐵騎迎着對方騎兵衝殺而去。
五千玄甲鐵騎是重甲騎兵，馬身上披有鎧甲，可以抵禦弓箭，騎兵是從數萬唐軍選出，個個武藝出衆，裝備精良，成爲唐軍最精銳騎兵，一般很少出戰，只是在長武城一戰遭受了兩千人的損失，後來又重新補充滿員。
但今天李世民懼於意外殺來的裴行儼大軍，尤其裴行儼的八千陷陣營騎兵驍勇無比，不能輕視，李世民終於命玄甲鐵騎出戰了。
五千玄甲鐵騎疾速奔馳，彷彿一股強大的鐵流，瞬間便殺氣騰騰地衝至裴行儼的陷陣騎兵面前，‘轟！’一聲驚天巨響，騎兵相撞產生強大的衝擊力將雙方數百騎兵一起掀翻在地。
裴行儼埋伏在北方的樹林內，一直按兵不動，象猛獸一樣虎視眈眈，等待機會突襲唐軍身後，當週軍和唐軍戰到膠着之時，他接到了李靖出擊的命令。
三萬騎兵兵分兩路，最精銳的八千陷陣騎兵迎戰五千玄甲騎兵，令外兩萬兩千騎兵從四面八方將唐後軍包圍，騎兵殺伐兇狠，驍勇無比，霎時間便殺進了後軍隊伍中，將唐軍士兵劈倒刺翻，一時滿地殘肢斷軀，血腥刺鼻，嗆得氣都喘不過氣來。
儘管玄甲鐵騎驍勇異常，但在同樣精銳的陷陣騎兵面前，他們依然沒有佔據上風，雙方殺得人仰馬翻，血流如注。
薛萬鈞不禁惱羞成怒，他大吼一聲，縱馬衝上前，揮舞馬槊疾刺，一連刺殺數十人，其餘周軍騎兵見他驍勇異常，紛紛後撤，薛萬鈞見敵軍畏懼，不用哈哈大笑，他笑聲未了，裴行儼從斜刺裡殺到。
他銀錘雙擊，重如泰山壓頂，薛萬鈞舉槊格擋，‘當！’的一聲巨響，槊被砸飛，薛萬鈞撥馬便走，裴行儼反手一錘，正砸在他的後腦，薛萬鈞慘死落馬。
主將被殺，玄甲騎兵開始不支，漸漸出現了敗象，後軍不敵兩萬騎兵突擊，已完全潰敗，主將侯君集也死在亂軍之中。
與此同時，唐軍的右翼也出現了危機，槍兵陣左側的兩千騎兵護衛被周朝長矛兵刺殺殆盡，露出了槍兵陣的左側空擋，這裡是槍兵陣的軟肋，已經突入唐軍腹地的羅成率領五千騎兵殺到了，他大吼一聲，“衝擊槍兵陣左側！”
五千周軍騎兵洶涌而上，衝擊如暴風驟雨，瞬間便衝開了槍兵陣腳，這座已經死傷累累，飽受周軍弓箭襲擊的槍兵大陣終於堅持不住了，陣型大亂，出現了崩潰的跡象。
這時，遠處號角聲再次響起，周軍鼓聲如雷，李靖下達了最後攻擊的命令，他親率三萬最精銳的周軍，喊殺聲震天，儼如烏雲下颳起的狂風，向李世民的中軍席捲而來。
而裴行儼的三萬騎兵也擊潰了後軍和玄甲騎兵，三萬騎兵從後面掩殺而至，裴行儼揮舞銀錘更是勇不可擋，殺得唐軍人仰馬翻，陣腳大亂。
唐軍腹背受敵，段志玄見勢不妙，立刻奔上前對李世民喊道：“殿下，現在必須速撤，否則，我軍將全軍覆沒！”
李世民臉色慘白，他狠狠一咬牙，大喊道：“立刻向東南撤軍！”
李靖大軍殺至，三千親衛簇擁着李世民向東南方向撤離，隨着裴行儼率三萬騎兵從東北殺至，兩軍東西夾擊，唐軍士氣遭受重挫，槍兵大陣率先崩潰，緊接着左翼唐軍也在長孫順德的率領下迅速北撤，唐軍兵敗如山倒。
“殺啊！”
周朝軍喊聲震天，士氣大振，追趕敵軍掩殺而去，黑壓壓的敗兵潰勇沒命地逃命，他們互相踐踏，窒死、踩死。
南面不遠處便是汭河，河水寬約五丈，原本有一座木橋，但年久失修，很快便被敗軍擁擠坍塌，敗兵無處可逃，紛紛跳河泅水。
很多唐軍都不識水性，數千人在河中淹死，屍體堵塞了河流，人體枕籍，屍積如山，竟形成了一座屍體之橋，後面敗兵踏着同伴的屍體，向對岸奔逃，只聽見呻吟、尖叫，哭喊聲一片，一切都像發狂似的，恐怖、混亂。
但他們逃不了多遠，便被裴行儼率領三萬騎兵追上包圍，反抗者一律格殺，最終，數萬走投無路的唐軍只得跪地磕頭求饒。
只有李世民的三千親衛都是騎兵，才得以逃脫，倉皇向東南奔逃。
這時，羅士信也率五萬大軍從東面殺至，他正好遇到了秦瓊護衛的家眷隊伍，羅士信在陣前勸秦瓊投降，秦瓊卻羞愧不答，羅士信念舊，便放過了秦瓊和家眷隊伍，秦瓊護衛着家眷向二十里外的良原縣退去。
待家眷入城，秦瓊立刻率三千軍隊前去救援李世民，正好接應到李世民的三千敗軍，兩軍合兵一處，向原良縣撤去。
這一戰唐軍幾乎全軍覆滅，大將長孫順德、段志玄和侯君集都死在亂軍之中，伍雲召中箭被俘虜，薛萬徹也被羅成生擒。
李世民只剩下六千軍隊，被圍困在良原小縣，絕望之中，李世民發鷹信向李神通求援。。