这四万魏军的加入，让战场形势瞬间改变。长孙兰见虎牢军出，下令全军向西突围，准备与高奎会合。现在垣闯已是腹背受敌，压力骤增。郑庸见虎牢守军终于出城来援，严令贺拔石将周深一军死死缠住，绝不能再放其回城。令垣闯利用原来魏军大营西侧的防御工事，分兵死死守住西翼，同时挡住另一侧长孙兰的反扑。令剩余兖军猛攻大营内的魏军，务必尽速全歼。
垣闯此时的压力可想而知，西翼是高奎的两万生力军，东侧是长孙兰军为了逃命疯狂进攻。垣闯接到命令后，知道此时整场战斗的关键在自己这里，若自己能顶得住，则长孙兰覆灭只是时间问题，若自己顶不住，兖军就将功亏一篑，陷入被动局面。垣闯在阵中飞马激励士卒：“兄弟们。今形势危急，胜败关键在我部，就算战死此地，亦是各得其所，兖军必胜。”兖军听后人人抖擞精神，死战不退。
西侧寨栅外魏军骑兵手持三米长矛并排突进，短兵继之，前沿的兖军全部战死。但后面的又毫不犹豫的扑上来，继续与冲上来的魏军死战，寨栅外魏军尸体已是堆积如山。东侧更是惨烈，双方反复拉锯，血流成河，垣闯手持横刀，与士卒一起战斗在最前沿，与魏军血拼。
徐率、赵大岳、张业为了尽快解决当面之敌，减轻垣闯部压力，各自率部不顾伤亡的往纵深猛插，长孙兰部虽然奋力抵挡，但还是被徐率的北路率先突入，然后直接从后向西掩杀策应垣闯。正在攻击垣闯的魏军身后遭袭，立时大乱。长孙兰部又一次陷入绝境。
郑庸见时机已到，命令副将冉大壮率最后的五千预备队直接插到高奎的后方，誓死拦住魏军。大壮早已摩拳擦掌，得令后战马腾空一跃而出，率兖军如风而去。郑庸是想将出虎牢增援的魏军全部缠住，争取在关外野战，以减少将来攻城时的伤亡。
高奎在西翼指挥魏军猛攻，连续冲锋达四五次，兖军防线始终岿然不动。正准备再组织一次进攻，这时后军来报，说有兖军约五千余众自后方向我部杀来。高奎举目望去，东边烟尘蔽天，黑压压的兖军正挥刀杀来。又见长孙兰大营北部已被兖军突破，东南也是岌岌可危，知施救无望，下令全军退回虎牢。冉大壮见魏军撤退，下令全军全速前进，很快便冲上去与魏军缠在了一起。
大营内，随着徐率的突入，西翼魏军腹背受敌，死伤惨重，激战过后，除少部投降外，其余被全部被殄灭。而此时的垣闯部也已是伤亡过半，手下一万兖兵现在仅剩五千余人。徐率直接冲到西翼前沿准备跟垣闯合力阻击高奎，但却发现高奎收兵退走了，两人合兵又往东侧杀去。
张业和赵大岳也先后突破当面阵地，杀入魏营。魏军四面失守，意志崩溃，开始四散逃命，兖军在后四面追杀。长孙兰被围在垓心，防守范围快速缩小，很快便被挤压到中间几个大帐范围内，举目四望，全是兖兵，魏军一个接一个的倒下，长孙兰上天无路，入地无门，遂拔刀自刎，余部皆降。
