段志玄带领的队伍有两个作用，其一是作为诱兵之饵，其次用钩镰枪小试牛刀，争取歼灭薛家骑的有生力量，给他们一个下马威，打击对方的士气。现在这两个目的都已经达到，剩下的就是坚持下去等待援兵。没想到郝瑗阵前识破了唐军的计谋。段志玄带来的一万兵士已经损失掉三千人，箭羽也快用光，若被数倍于自己的秦军攻破防御圈贴身肉搏，自己必败无疑。他看到郝瑗换上步卒围困自己，而大队马队则有向东面开进的意图，心内如火焚烧，援军如果还不能赶到，自己这帮人就要变成郝瑗的刀下之鬼了。正当宗罗睺整军欲向东面开进的当儿，忽见东面尘土飞扬，马蹄声与马嘶声混杂在一起，旌旗闪处，依稀可以看到打头的红旗上书有“骠骑将军史”的字样，自是史大柰领兵到了。
史大柰突然出现，事先绝无端倪，想是他们早已潜行至近旁，算准时辰才猛然出击。他们以迅雷不及掩耳之势杀将过来，使从东面围攻段志玄的秦军乱了阵脚，秦军无招架之力，只好一哄而散，动作慢些的则被飞驰过来的骑手斩下了首级。
段志玄见状大喜，下令让防御圈缓缓向东移动，试图和史大柰会合。
宗罗睺不容段志玄的图谋得逞，他一声唿哨，一万薛家骑瞬间起动，马刀如林，径直向段志玄和史大柰两军的结合部冲杀过去。转眼间，史大柰的前锋马骑就被冲散，阻断了段志玄和史大柰会合的企图。
那边，郝瑗的羽扇又一次张开，指点五千步卒加入到进攻段志玄的队伍中。郝瑗感到自己的安排还是慢了一步，他只好重新调整部署，企图暂时挡住史大柰的攻势，加快进攻段志玄的速度，以快速聚歼西面的七千唐军步卒。然后再腾出手来，全力对付史大柰。
史大柰带来马队二万，上面还搭载有长孙无忌率领的一万钩镰枪军。这些步卒在抵近战场八百尺处已经下马，他们略作整队后，就排成两个方阵向秦军逼过来。从双方的总兵力看，秦军拥有马军三万五千，步卒三万；唐军有马军二万，钩镰军不足二万。若是硬拼，于唐军显然不利。
两军又相持了一会儿，各自的胜机可以略微看出来。唐军竭力想将东西两部分军马会合在一起，这样力量可以大大增强，若取守势与秦军相持等待援军，不失为稳妥之计。然从双方的对阵形势看，郝瑗的如意算盘正在实现，西边双方的步卒已经开始贴身肉搏，段志玄的兵员在逐步折损，如此发展下去，估计郝瑗的打算会率先实现。
史大柰眼见己方马骑不利，下令用弓箭射住阵脚。他和长孙无忌简单商量了几句，唐军阵势马上发生了变化。马骑为钩镰枪军让出道路，这些钩镰枪军南北散开成一纵队，身披重甲，手执盾牌和钩镰枪向横在他们与段志玄之间的薛家骑压过去。
这批薛家骑约一万人，已经吃过了钩镰枪的苦头，眼见这一长溜儿只露出眼睛的怪物追过来，慌了手脚，阵脚顿时大乱。未等宗罗睺下令，已一窝蜂退却而去，让出了段志玄和史大柰的结合部。
长孙无忌看到薛家骑退开，对史大柰道：“李药师真是神人啊，一杆小小的钩镰枪，就让纵横陇西的薛家骑闻风丧胆。”
史大柰凝眉道：“长孙郎中，恶仗还在后头呢。我看秦兵数量多于我们，我们还是赶快把段将军接应出来，想法构筑阵地与之相持，等待元帅到来吧。”
宗罗睺看到前方马骑退却，不禁大怒，拍马上去挥剑斩了两名跑在最前面的骑手，大喝道：“谁敢再退，格杀勿论。”身后一队头缠红布的彪形大汉拦住后退的马骑，刀光闪处，数名骑手的头颅落地。
如此一阻，薛家骑后退的趋势被遏制住了。这时，一身白衣的郝瑗冲了过来，对宗罗睺道：“罗睺，你让马骑以弓箭射住阵脚。我观察过了，李世民搞的这柄奇形枪不足畏，让我们的步卒对付他们。一俟他们的步卒阵列被撕破，你就带领马骑冲过去杀散他们，然后直取高墌。李世民这次精锐全出，高墌定是空虚得很了。”
宗罗睺大声答应：“知道了，郝帅，交给我吧。”
秦军变换了阵势，三万步卒列成纵队一层层向唐军逼过去，喊杀声、枪戟碰撞声混杂一片。秦军占了人数众多的优势，渐渐地，长孙无忌带领的一万钩镰枪军抵挡不住，又和段志玄的兵圈拉开了距离。宗罗睺见状，马刀一挥，一旁严阵以待的薛家骑放开马蹄冲将过来，他们越过自己的步卒队伍，向已呈败状的钩镰枪军砍杀过去。长孙无忌竭力想把阵势组织起来，无奈队伍已散无法传令。只见薛家骑马刀闪处，哀号阵阵。长孙无忌回首向史大柰喝道：“史将军，混战局面已成，你们赶快冲杀过来啊。”
史大柰在那里紧张地判断大势，段志玄那里一直被秦军围困，长孙无忌的队伍已散，自己就是冲杀过去，面对骁勇的薛家骑，绝无致胜机会。眼前已成混战局面，若让段志玄、长孙无忌在那里苦苦支撑，断不能持久，唯有自己冲杀进去，也许能够延长一些时间。想到这里，他拍马冲上去，身旁的两万马骑也猛然发动。浅水原里，唐、秦两军一派混战。
李世民让刘文静、房玄龄、杜如晦带领一千兵士留守高墌，自己带领所有人马出城，他们先是向北，再向西行军，这会儿已经到达浅水原两军交战处的正北面。侯君集指挥四万步卒，纵向列成方队悄悄向交战处移动。
李世民和李靖两人纵马奔上一处高坡。“玉极骝”和“白蹄乌”一直比槽而食，它们一样神骏，两马的出蹄节奏非常一致，几乎同时到达坡顶。眼望两军交战处，李世民含笑说道：“药师兄，此战我方稳操胜券，薛仁杲指日可擒。”李靖微笑点头。这些天他掌控情报，探子如流水般往来穿梭，可以时刻了解到敌我态势的细微之处。眼前的交战情况他也了如指掌。现在双方的混战局面已成，虽然己方略处下风，但等侯君集现身阵前给秦军雷霆一击，秦军必败无疑。
侯君集的四万人渐渐抵近交战处，他们擂响钲鼓，大张旗帜。正在战斗的秦军抬眼一看，只见北面又攻来黑压压的唐军，其势凶猛。
李世民看到侯君集的队伍已经加入战斗，他仰天长啸一声，对李靖道：“药师兄，你且在这里守着，我先带领这帮马军前去冲杀一阵。”
后面的坡下，整齐立着张万岁带领的三千马军，这三千匹马正是他从河西带过来的，这一段时间他亲自调教，马阵进退自如，骑手刀法炉火纯青。此次出征，李世民嘱咐张万岁领此三千马军紧随自己身后，说要和薛家骑比试一番。上次马军在飞云谷不敌薛家骑，李世民一直耿耿于怀。
李世民将一面红旗交给张万岁，向坡下三千马军大声喝道：“大家听令了，你们到了阵中要紧随这面红旗，旗到何处你们的马蹄就要跟到何处，不管步卒，只砍马军。走，随本帅出发。”他别转马头，手持那把青偃大砍刀向交战处奔去，张万岁手擎红旗紧随身后，三千马军像一阵轻风，瞬息间就飘到了阵前。
战斗从平明开始，直杀到太阳偏西。夕阳残照下，枯草萋萋的浅水原上战斗仍酣，地上躺满了双方战死的将士和马匹。现在，秦军已经被唐军分割成一小块一小块的。李世民催动“白蹄乌”专捡秦军的马队冲杀。红旗到处，三千马军紧密成团，如旋风一般忽东，忽西；马刀闪处，鲜血迸溅如雨。李世民那件白色战袍在阵中格外抢眼，他一把大砍刀使得如泼风一般，胸前和衣襟上溅满了鲜血。
郝瑗远远立在战场的西首，当他看到侯君集的队伍出现时，明白今天败局已定。想要撤兵收拢队伍，然苦于双方混战一起无法传令。宗罗睺在阵中杀得眼都红了，他领着五千薛家骑专往唐军兵马最厚处冲杀，妄想杀开缺口。无奈唐军太多了，刚刚冲开一个口子，后续兵马就像水淹草地一般，一层层地漫过来，很快便弥合了缺口。郝瑗见状长叹一声，吩咐身旁护卫的兵士：“你们设法入阵告诉宗将军，让他不要恋战，设法突围，最好四散逸去，不让唐军发觉我们的意图，大家想法到泾州城内聚齐。”