双方在统万城东北展开大战，河西军弩多，突厥军接战不利，损失了两千多人，后退五十里准备下寨；没想到苏定方、蒙摧两人竟然率领一万骑冒着大雪追上来，强行攻入突厥军中。为了不让河西军驱散牛羊等食物，突厥军只能处于守势，派出万骑缠战；一直到姜夺率领阙度设、破六韩拔魁、应毅、刘赟四部一万多骑杀到。

双方在大雪纷飞中激战了半天，河西军仗着多出的五千骑，不惜损耗撕开了突厥军的防线，刘赟一路斩杀八百突厥骑兵，冲到了离颉利可汗不到五十米的地方。安乌唤等人无不变色，金狼大旗四周不过五六百金狼军，对方足足有数千人之多；康苏密急得一拉颉利可汗的马头，掉头就走，金狼旗跟着改变了方向。

金狼旗一动，突厥军的斗志瞬时消失，纷纷后退逃命；苏定方等人熟悉突厥战术，利用迂回穿插，死死地咬住突厥军。刘赟认定金狼旗紧追不舍，安乌唤命两名百夫长护着金狼旗撤退，自己和康苏密保着颉利可汗向另一个方向撤退；河西军追击六十里才撤军，一战斩杀突厥大军七千多人，俘虏五千人，战马四千匹，牛羊万头。

当姜夺大军押着俘虏和战利品到统万城下会合的时候，河西军是欢声如雷，数以千计的死马死牛死羊，全部被军营的战士用来就餐，烧烤的火堆连绵数里，足有一千多处，照得雪地和夜空通红。五千俘虏被押着轮流到城下劝降，城中不足两千的突厥兵和梁师都的五千部下一样惶惶不安；可是梁师都拒不投降，甚至杀掉了劝说的梁洛仁。

梁师都没想到的是，当年交还统万城的时候，王挺就预先在城墙下留了埋放炸药的位置，只不过外表用石头米浆和泥土粘和在一起，加上统万城外的灰尘掩盖，根本看不出来。河西军等到天晴，真正开始攻城的第二天，统万城有四处城墙几乎在同一时间被炸开，守军封堵不及，被河西军攻进城去。

不管是突厥军还是梁军，全部都放下了武器，这种情况下，任何的抵抗都改变不了结局，梁师都闻讯，在皇宫里杀了全家后自尽。姜夺让王挺负责造册安民，修筑城池；自己安排丰州的军队带着战利品先行撤回丰州，左国城和灵石等地的军队暂时还是留在统万城，静观局势的下一步发展。

突厥方面没有下一步，谁都知道，就算颉利可汗下令把在北边的部队调回来，也是一两个月以后的事，再说薛延陀那边也不太平，能不能打赢还是两晃的事情。颉利可汗很明智地选择了谈判，派人送信给在长安的执失思力，战场上拿不到的东西，看看能不能在谈判桌上拿回来。