身後的秦軍帶給每名趙軍沉重的壓力，今天如果不能一陣殺出去，將全軍覆沒。但事已至此，無可回頭，趙軍加快步伐迎著秦軍的營寨而去。
行軍三五裡後，在營寨前百步稍稍整頓隊形，在各營司的口令下，全體趙軍衝向秦營。
這處秦營就是王齕安排來阻攔城裡的趙軍的，他們的排兵布陣全都是衝向穀內。趁著盾牌兵衝鋒，盾牌難以高舉的弱點，秦軍在這百步中儘情地發射手中的箭。尾隨在趙軍身後的秦軍也加快了腳步，趙軍被包圓隻是時間問題。
陷落在穀內的秦軍見城中火起，知道趙軍放棄了城池，也一齊衝出。他們插過城池，一直向穀口方向而去。他們來到穀口時，殺出城來的四千趙軍已經被秦軍全部刺翻，隻剩下收割首級了。他們懷著羨慕的心情，穿過營柵，來到還在激烈交戰河邊。
王齕把這支生力軍安插在陣地的中央。隨著鼓聲，他們跟在前軍的後麵依次上陣。由於趙軍已經在河邊打了大半天，已經疲憊不堪，突然遇上這隻生力軍，頓時吃力，兩三陣才能擋住對方一陣。於是中央立即被秦軍壓製得凹陷下去。
增援作戰由廉頗親自督戰。丹水南邊的山腳下，是趙軍建立的麵向高都的第一道防線，有一座十分堅固的城池。而這座城池正對著端氏-長平的出山穀口。這為增援作戰提供了良好的支撐。援軍的調動集結都可以在壁壘的掩護下進行，出城越過並不深闊的丹水時，可以得到城上兵力的掩護。是一個優異的出擊陣地。
過河以後，是丹水衝積而成的一小片平原。走過四五裡平地，再走七八裡坡地，就是秦軍的營壘群。營壘群兩端由並不險峻的山地加以掩護。泫水從營壘南麵流出，注入丹水，兩河交彙處還誕生過一個小國泫氏，不過現在隻剩下斷壁殘垣。
穀口長約十五裡。如果隻為了奇襲秦軍，從兩側山地潛入也不是不可以。但增援作戰是為了打通穀內趙軍的出口，正麵強攻是直捷了當的策略。廉頗在這裡住了兩年，各地地形早已了然於胸。他選擇了北麵山地與穀地交界的一段長約六七裡的正麵，作為正麵突破的重點。其他地段隻派出了牽製兵力。由於總正麵有十五裡長，廉頗調集了三萬兵力，主攻方向上有兩萬人。
在一個正麵上展開三校六營，各種旗幟飄揚，兵器如林，在日光下熠熠生輝，氣勢恢宏。前軍萬人除留一營作為親營外，其餘九營分為三陣，輪番衝擊秦軍的陣地。
趙軍過河、列陣前行均未遭到秦軍騷擾，十分順利。當第一陣走到距秦營百步之遙時，秦人一聲鼓響，射出漫天箭雨。大約到營前五十步時，伏於地上的秦軍站起身來，略整整隊形，就向趙軍衝來。剛被箭雨折騰的趙軍自然不是養精蓄銳已久的秦軍對手，陣型散亂，向後退去。秦軍隻追擊十幾二十步，待與趙軍脫離接觸後，就回到營柵底下坐下休息。
這樣的情形在長達六裡的戰線上到處上演著。時間長了，趙軍上坡和距離較遠的劣勢就顯現出來了。由於每次出擊都是上坡，對體力的消耗較大；加之從一裡以外的地方整隊出擊，開始還不覺得，越打越感覺體力不支。相反，秦軍從上往下打，每次又隻出擊三五十步，體力的差距越拉越大。前軍將見屢攻不能得手，請示廉頗要不要從山地突擊一下。廉頗看了看對麵山上堆積的石塊，覺得更沒把握，沒有同意。
午後，廉頗將前軍撤下來休息，換中軍上前進攻。中軍在上午隻是觀戰，體力充沛。但秦人也將前軍後撤，換上生力軍。開始時趙軍還能與秦人糾纏一會兒，但三五個回合之後，趙軍體力消耗更大的毛病開始顯現，有效對抗的時間越來越短。
陣前被挑翻的傷員，秦軍基本都能得到同伴的支援和救治；趙軍就慘了：跌跌撞撞往回跑常常會受到箭矢的追殺；就躺在戰場上，等待趙軍的下一次進攻，可能還更安全一些。——由於趙軍弩箭的威脅，秦人也不敢過去收割首級。
穀內趙軍的突圍以及被迅速殲滅，也全都看在廉頗的眼中。看見秦人並未使出全力，自己三萬人就已經攻不動了，更重要的是，穀內的守軍已經全軍覆沒，無人可以救援了。隨著秦軍生力軍投入戰鬥，趙軍已經難以支撐。廉頗下令收兵回營。
城上鐘聲鳴響，紅旗換成白旗，三軍將各處鳴鐘，收回自己的部隊。趙軍也訓練有素，攻擊的部隊均緩緩而退。秦人追至五十步外，遭到趙軍弓箭襲擊，也就不再追擊，緩緩退去。雙方脫離接觸，各自歸營。
聽見鐘響，那些躺在地上的趙軍傷員拚命起身，不顧身上的傷痛，舍命往回跑。實在跑不了的，隻能認命，做了無頭之鬼……