進攻泫水方向的那個軍是廉頗手中惟一沒有投入戰鬥的軍，廉頗隻能命令他們沿丹水下遊五裡布陣，阻擊白起的進攻，一定要死死攔住白起，為大部隊撤退爭取時間。
除了斷後的那一萬趙軍且戰且退，還有戰鬥力，其餘各軍均行伍不整。雖然各軍都留有斷後的部隊，但那些人見秦軍上來，就一哄而退，根本沒有作戰的意誌。
廉頗從山上下來，讓自己的親營嚴陣立於丹水岸邊，並緩緩前行，與斷後的趙軍彙合。見大將軍的旗鼓漸漸向前，眾軍慌亂的情緒才稍稍得以平息。而這時，丹水下遊也陣陣喊殺聲傳來。
白起軍的參與隻有廉頗等少數高級將領知道，普通士兵了不知情。忽見後路有喊殺聲，剛平靜下來的心情又提了起來。
王齕讓守衛南陣的秦軍撤回，其餘三萬人分彆從三個方向壓迫趙軍。雖然趙軍現在有五萬人，兵力比王齕還多，但高都方向突然出現的部隊徹底打亂了廉頗的計劃。而趙軍由於士氣低落，已經很難組織起有效的反擊。五萬趙軍猶如一群大肥羊，任秦軍宰割。
廉頗知道，現在最重要的事，是讓趙軍迅速退入營壘中，據壘防禦。他一麵讓親營主將率軍先入營壘，準備防禦作戰；一麵竭力在亂軍中尋找那些還能掌握部隊的軍官，直接給他們下指示。就這樣，三百、五百，甚至一百、兩百的部隊被零星派上壁壘。
而這時，下遊的喊殺聲震天動地，兩軍猛烈的撞擊聲，連這裡也能聽見。連續幾次撞擊後，驚呼聲、哭喊聲傳來，擁在城外的趙軍見狀，哪裡還顧得許多，拚命往營壘裡跑，營門立即被亂軍堵塞。跟在後麵的士兵見入營無望，竟然沿著營壁往北跑。
營內的趙軍主將見廉頗還沒有入城，果斷下令，打開所有營門，放趙軍入營。而斷後的趙軍也十分得力，幾乎憑一己之力，擋下了王齕的衝擊。王齕不得不停下腳步，重新調整陣型，
然而阻攔白起的部隊就沒有那麼優秀，他們在丹水兩岸匆忙布陣，哪裡經得起白起的觀察。白起隻一眼就看出了陣型的弱點，迅速整好陣型加以突擊。隻經過三五陣，就殺散了趙軍陣勢。
白起軍來到南山腳下時，趙軍斷後的部隊還在與王齕對峙，壁壘前的趙軍大約還有萬餘人未能進入。當城壘上發現白起出現在兩三裡之外時，果斷用一陣飛石打退了門前的趙軍，關閉了城門。白起見狀並不攻城，而是把部隊帶到斷後的趙軍與營壘之間，隔斷雙方的聯係。
斷後的趙軍雖勇，畢竟久戰疲憊，還要提防白起；而王齕又占據著三比一的優勢。從容調整兵力後，發起進攻，從兩翼包圍了趙軍。雖然趙軍身臨絕境，依然拚死抵抗；但勇敢敵不過形勢，這支趙軍中最為精銳的部隊最終全軍覆沒。
這時天已經黑了。
城外的作戰在城外十裡開外，夜暗中城上眾人看不表作戰的具體情況，但幢幢黑影足以顯示戰況的激烈。當慘叫聲終於停止下來時，城內哭聲一片，眾將拚命喝罵也無法阻止。
在秦軍打掃戰場，收割趙軍首級時，王齕及五大夫們來到五裡外高都軍營中，來見白起。白起見了他們也不多說什麼，直接道：“吾助汝成功，汝亦當助吾！”
王齕等人不知何意，一起立住道：“謹奉命！”