隋军的进击进展神速，而步迦可汗对泥利可汗的连夜突袭并不顺利。
虽然泥利可汗没有防备，但泥利和阿史那库头二人手上也有七八万的骑兵，且尽是精锐。虽然突遭打击，但整体却是调整的很快。
自双方接战以后，两军的主力便一直纠缠在一起。为了能够抵抗步迦可汗的攻击，阿史那库头尽可能的从一侧攻击步迦可汗大军。
双方的主力一直激战了六个时辰，不分胜负。终于泥利可汗在双方的交锋中犯了大错。
因为接战措不及防的原因，泥利可汗所部并没能及时地调整最佳阵型，各部先后接战。到最后，泥利可汗手上根本没有预备役可以使用。
在右翼的制高点上，泥利可汗原本不过布置了四千余人。因为步迦可汗军的猛攻，此时基本上已经伤亡殆尽。
而援兵不至，右翼的制高点几乎要丢失。
泥利可汗也发了昏，企图先保住大营，再做其它计较。这个时候，他竟然下达了收拢全军，呈全面防御状态的命令。
正常来说，这个决定是有一定道理的，只要泥利军能够稳住局势，使双方进入相持阶段，步迦军势必不可能耗费太长时间在这里。而只要步迦军后退，泥利军便可以打防守反击，最后必然能稳中求胜。
可惜泥利可汗高估了自己的实力。
右翼制高点的丢失，导致了整个泥利军大营都暴露在步迦军的攻击范围内。因为占住有利地形，大批的步迦军便借着山势从高向下一波波冲击泥利军的阵脚。
当天申时末，泥利军的右翼率先开始崩溃。
原本计划的两侧部队向中军靠拢，全军收缩兵力的场面成了泥利大军的崩溃倒卷。
越大的战斗，军队的局势越是无法调整。泥利可汗眼看着局面越来越恶化，却是无法改善，只能干着急。
这时候，更大的危机出现了。眼看局面越来越严峻，位于联军左翼的阿史那库头担心泥利可汗最后会把自己当背锅的，放弃自己，使自己的军队成为他的掩护，竟然在最后关头率先逃跑了。
步迦军借此从左翼向泥利军大包抄，战场局面彻底无法改变，成崩溃之局。
眼看各路防线纷纷被击破，这个时候，泥利可汗也只得壮士断腕，抛弃还在鏖战的两翼和前锋部队，率领中军和后军向西北方向逃溃。
眼看着追击的步迦可汗大军像洪水一样，铺天盖地的向自己涌来。泥利可汗心一狠，命令手下士兵将整个大营点火焚烧阻挡敌军，而且无论如何不能让步迦得利。
步迦可汗的主力大军一路掩杀近半夜。八万泥利联军逃散的不过三万余人，其余部队或死或降或俘，全部被留在了这片荒原上。
看着满目疮痍的泥利大营，对于泥利可汗最后的疯狂，步迦可汗也恨得牙痒痒。这一把火虽然被及时扑灭，但约近半的草料、粮食都被烧毁了。
看着惨不忍睹的战果和如此大的伤亡，众人没了得胜后的喜悦，只能拿着这些俘虏撒气。
可噩运还没有结束。
来不及修整的突厥军队这个时候要赶紧赶回大营，防止隋军突围。可步迦可汗的前军刚行了十余里，噩耗就传来了。
陆陆续续有逃溃的骑士从老营方向赶来报信，述说着隋军的凶恶和残暴。先是有隋军突围，接着是老营被袭，也烈战死······在这些断断续续地述说中，步迦可汗知道隋军的援军在他离开后，便和被围的隋军主力里应外合，攻破了他的包围。
虽然不知道现在老营具体情况如何，但步迦可汗明白，自己这次孤注一掷的投机恐怕是失败了。费劲心血，赌上一切的谋划，至此正式成空了。
步迦可汗感觉天都快要塌了。
步迦可汗并不甘心。他马上决定立刻率军抢回大营，因为大营里堆积着半个草原的积蓄，他丢不起。
步迦可汗命令前军加速向老营进发。
很快，亲自率军前驱的步迦可汗遇到了莫贺咄的残兵。这算是和隋军激战之后唯一一支成建制保存的部队，莫咄贺也让步迦可汗较为全面的了解了现在隋军的情况。
隋军突然的打击，诱敌，连续埋伏，一步一步地将突厥主力分割歼灭。
步迦可汗倒吸了一口凉气。他知道他突袭泥利可汗这件事情怕是落入了隋军的圈套了。隋军故意卖了这个破绽，就是让自己侥幸以为隋军援军短期内来不到，这才放心的南下一战。而隐藏的隋军却借着这个机会直捣黄龙，将分兵的突厥主力一步歼灭。
想通了这个，步迦可汗马上命令各军停止前进，就地驻扎。
此时的泥利可汗已经不急着再率兵夺回大营了。他相信这个时候隋军肯定在自己的必经之路上严阵以待，就是等着自己被这个重大的打击冲昏头脑后而盲目行动。
自己不能中了隋军的计。
此时摆在步迦可汗面前的路只有两条：一条是立刻绕道返回草原，再做其它计较；而另一条则是孤注一掷，突袭关西。
至于回老营和隋军决战，步迦可汗想都没想。只要隋人靠着自己的老营坚守上十天半个月，自己能不能回漠北都是个问题。
可事情到了这一步，突厥大军的粮草辎重已经不足以支撑他再一次决战了。而且没有了他的大军牵制隋军主力，就是再向南拼死一战，也不过是震动一下关中，并没有太大的实在意义。南面有几十座坚城，只要有一座堵住了自己，后面的杨广就可以很快地追上自己。那个时候自己岂不就被隋军瓮中捉鳖了。
想想当日出征时的豪情万丈，再想想为了这一战突厥人牺牲了多少，步迦可汗是真心不甘心。可咬着牙，留着泪的他，也只得命令大军向西北方向绕过冠军侯山，撤回草原。
众将被这条命令惊住了。撤回草原，大汗莫不是疯了，现在不是我军占了上风吗？
很快，整个突厥大营就流言四起。虽然步迦可汗已经极力地封锁消息，但很快所有人就知道留在弥娥川南的十余万突厥大军全军覆没了。
隋军援军已到，突围成功。铁勒诸部临阵倒戈，已经返回草原争夺草原霸主地位去了。