尉摎立即派人把南郡尉豐也叫來。向他說明情況後，尉摎讓尉豐準備撤出對寧城的包圍，轉移兵力用於打擊從上黨而來的趙軍。尉豐也沒有想到會在這裡與上黨的軍隊遭遇，立刻感到了形勢嚴峻，回去準備作戰去了。
又過了一天，北邊山口果然哨探出了趙軍的前哨，對峙片刻，彼此離開。而其他山口秦軍兩三哨探均無大隊行動的跡象，看來隻有這一支趙軍出山參戰。
尉摎和葉掾在昨天一天徹底考察了一番這裡的地勢。茅城距離北邊山口不過二十來裡，但於途於河流縱橫，其實並不好走。他們一致決定，將軍隊控製在茅城以北，將泥濘難行的部分讓給趙軍。南陽軍在茅城以北迎敵，南郡軍在茅城以南接應，關中軍隱蔽在小山的後麵，相機發出致命一擊。
趙軍也發現了秦軍的存在，其先頭部隊衝出穀口後，立即結陣，準備迎戰，掩護後麵大部隊出山。尉豐這裡也已經把部隊帶到茅城下。他把安營的任務交給營管去做，自己則上山和尉摎、葉掾一起觀察趙軍的動向。
趙軍出穀的速度較慢，提示山穀內的道路可能比較狹窄，難以通行。葉掾有些後悔道：”若以一營據穀口，彼不得出也！“
尉摎道：”吾固欲其出而斬之！“
整整花了一天工夫，趙軍才完全出了山，在穀前列陣。三人看得不耐煩，於午後都走了。葉掾叮囑瞭望，密切監視趙軍的動向；同時派出巡哨，直抵趙軍陣前哨探。
等到趙軍完全出山，天已經黑了，趙軍就地安營，隻在前麵放出哨探。觀察趙軍的營盤，似乎有四五萬人。尉摎讓葉掾趁暗夜偷襲，由於道路泥濘難行，效果不佳。兩人於是更堅定了在茅城下決戰的決心。
天亮後，趙軍開始向前進發。南陽軍在城北列開陣勢，南郡軍在城南列開陣勢，關中軍於夜間悄然移動到小山後。指揮部就設在小山頂上。
趙軍艱難地走完那段長達十裡的泥濘路，出來時陣形已經紊亂，葉掾派出兩個營發起衝鋒，騷擾趙軍列陣。趙軍將秦軍逐回，繼續列陣。葉掾遂令全軍發起衝鋒。趙軍雖然陣形紊亂，但基本建製尚在，見秦軍衝來，先用一陣箭雨打亂秦軍陣腳，隨後也發起衝鋒。
一撥又一撥的士兵在陣前相遇，相互拚殺，散開後退下，身後的隊伍迅速上前，填補上前隊的位置。戰至中午，秦軍漸漸不支，陣形在緩緩向後退卻。雖然兩軍依然膠著地廝殺在一起，但趙軍的整體態勢是在往前。
趙軍將軍似乎十分滿意於這一戰果，拚命擂鼓，催促趙軍上前。秦軍雖然也在擂鼓，命令士兵上前迎戰，但總不能恢複以前的戰線。如此後退三四裡後，茅城已經就在身後。
茅城守軍就在城上觀戰，對戰爭的過程看得一清二楚。他們甚至能看見埋伏在小山後的秦軍，心裡知道秦軍是在引誘趙軍進入伏擊圈。趙軍逐漸向前推進時，城上的人開始呼喊：”勿進，勿進，有伏，有伏！“由於距離較遠，他們的呼喊開始沒有被人聽清。
隨著戰線逐漸靠近茅城，茅城上的呼喊聲也傳入雙方的耳朵裡，趙軍一時有些驚慌，不知道是不是該上前。這時，埋伏在小山後的關中軍突然殺出。
膠著的戰勢因為這支軍隊的出現立即打破了平衡。本來信心滿滿，準備一鼓作氣擊潰秦軍的趙軍頓時意識到自己中了計，趙軍陣營中傳來了緊急的鳴金聲，趙軍士兵調頭就往後退。秦軍一聲呐喊，追了上去。
於是戰鬥變成了一邊倒的屠殺。秦軍射出一排排箭矢，後退的趙軍毫無遮擋，被箭矢射倒一批又一批。趙軍逃到泥濘的地段，不斷有人摔倒，又絆倒旁邊的人，完全潰不成軍。秦軍則穩步向前，一麵用箭射後退的趙軍，一麵將受傷的、摔倒的趙軍刺死，割下首級。
趙軍的慘敗同樣震驚了茅城守軍，他們驚慌地打開城門，奪路而逃。城南的南郡軍趁機搶占了茅城！