穆化见齐军扑来，亲自带领士卒在前沿坚守。齐军冒着箭雨通过壕沟，杀到前沿后，双方开始短兵相接。尉迟度几番在与兖军对垒中败北，心中一直憋着怨气。这次兖军仅五千人，必要除之而后快。尉迟度亲自在后压阵，下令兵分三路同时发起强攻。兖军大营左右翼也同时遭袭，前沿的兖军死战不退，全部阵亡，齐军突入寨内。
穆化见大队齐军涌入，亲在前沿激励士卒死战，不幸身中数枪而亡，兖军见穆化战死，群情激愤，全部疯狂的扑上去与齐军拼命，但在兵力悬殊的情况下，大部战死，余部仍在顽强抵抗。
眼看齐军就要将穆化部全歼，突然北面杀来大队重骑，原来是大眼带队赶回。大眼在回军途中听到对岸大营方向杀声震天，知是齐军来袭，便率队火速回军。齐军虽马上就要攻陷兖军大寨，但在刚才的进攻中也已经伤亡惨重、筋疲力竭，今见后路被袭，立时大乱。只见杨大眼挺着开山大斧杀入齐军，逢人便砍，齐军立时血肉横飞。激战过后，齐军抵敌不住，开始四散奔逃。大眼杀到垓心，见穆化被杀，大怒，忽见尉迟度正在亲兵护卫下向西逃窜，便率部追了上去。
尉迟度亲兵见大眼追来，便让尉迟度先行，回身来战大眼。只见大眼策马而上，左砍右杀，亲兵纷纷落马而死，大眼头也不回直接杀向尉迟度。尉迟度见大眼追的急，知逃跑无望，便拍马舞刀来战，双方战不十合，被大眼一斧劈成两半。
而此时张业派来驰援的齐军也已杀到，与重骑一起将四处溃逃的齐军残部肃清，尉迟度带来的一万五千人全军覆没，六千余人跪地缴械，其余大部被当场斩杀。但是兖军也是伤亡惨重，穆化战死，留守的兖军仅剩千余人，且个个带伤。大眼命立即加固大寨，以防齐军再次来袭。
太史歆败走后，张业荡平断后的齐军，在西岸扎下大营，隔河与太史歆对峙。
而此时太史歆派去打探尉迟度战情的探马也回报，说出城的齐军全军覆没，尉迟度被大眼斩杀。此时双方力量对比已经发生了很大变化。张业军还有四万余人，而太史歆部现在仅剩三万人，城内守军在尉迟度覆灭后，也仅剩两万余人。
