等到援军赶到，三人见过礼后快速说明了现在的战场局势。羌人大概剩七八万可战之士，还带着三四十万老弱必然跑不快。公孙贺带来了两万骑兵，后边还跟着一万步卒，三人商量了一下，公孙贺的人马虽然远道而来，但是气势更盛。由他的人马缠住羌人主力，刘胥霍去病二人攻击羌人老弱扰乱羌人的军心，一旦对方分兵那就是击败他们之时。
经过一番深思熟虑之后，众人决定让大军在距离羌人十里外的地方安营扎寨。然而出乎所有人意料的是，羌人竟然选择了趁着夜色狼狈逃窜。面对这一突发状况，汉军别无他法，只能奋起直追。
时间来到午夜时分，眼看着无论如何也无法摆脱身后穷追不舍的汉军，羌人们终于停下脚步，并就地扎营休整，而汉军见状也随即停止追击并同样开始安营扎寨、养精蓄锐。
次日清晨，天刚蒙蒙亮，汉军就在霍去病的精妙部署下迅速行动起来。只见公孙贺所率部队如同猛虎下山一般径直朝着羌人的主力部队冲杀过去，与此同时，霍去病则亲自带领着刘胥等人从侧面迂回包抄，对羌人的老弱病残发动奇袭。成功冲破羌人少数兵力组成的防线之后，霍去病一行惊讶地发现这些羌人无论男女老少此刻全都手持兵刃严阵以待。面对如此情形，霍去病和刘胥并未选择强行冲锋，而是果断调转马头转而向羌人的主力发起进攻，与公孙贺形成前后夹击之势。
羌人完全没有料到汉军会有如此举动，一时之间被杀得丢盔卸甲、溃不成军。
霍去病抓住时机，身先士卒率领麾下骑兵冲入敌阵，纵横驰骋、奋勇杀敌，其勇猛程度简直令人瞠目结舌。
刘胥也不甘示弱紧跟其后，不给敌人任何喘息之机，进一步巩固和扩大战斗成果。
面对汉军如此凌厉的攻势，羌人士气低落、无心恋战，只得四散奔逃以求保命。
汉军乘胜追击，斩杀无数羌人，包围了敌军大营，等到步兵赶来时羌人终于投降。搜刮了羌人的财富后大头给了霍去病和公孙贺所部，这些羌人俘虏则归刘胥。一行人押送俘虏回到青海城后准备回师驻地，刘胥请求他们多留了几日，借着他们的兵马将羌人青壮和老弱分开，并且武装救出的汉人青壮六千余和关宇的卫所军3000，残留的虎贲军四千，奴兵8000，护军一万组成临时的羌人看押部队，由关宇暂时统领，等刘胥从长安回来后再处理。
三人带领部队回师大汉，这场战斗以汉军的大胜告终，回到长安公孙贺也因此恢复了侯爵之位。