劉長恭兵進神速，率軍一路到達黑石關，但此時才是臘月十日，離約定出戰之日尚差著一日。
黑石關離著洛口倉已經不遠了，按道理本應該休息一日，再行出擊。但劉長恭卻是不允，而是命部隊繼續進軍，直取洛口倉。
通過得到的情報，劉長恭發現攻佔洛口倉的瓦崗賊軍數量並不多，只有幾千人。這讓劉長恭心中大喜，若是能夠快速出擊，趕在裴仁基到達之前收復洛口倉，豈不是一人便獨得這項大功。
劉長恭有些心動。
其實隋軍之中心動的不僅僅是劉長恭。能跟著劉長恭出征的將領，本就就是听說對方兵力不多，戰斗力也不強，所以擠破腦袋爭取來的，此時形勢大好，更是紛紛請戰，準備爭功。
不過如此怕是將裴仁基得罪慘了。
劉長恭正猶豫，光祿少卿房崱也前來規勸劉長恭，「諸將士聞戰則喜，欲天子與社稷，將軍不可打擊諸將士士氣。」
軍中上下各顯神通，逼劉長恭搶功，劉長恭也沒法拒絕。這才出現加快不等裴仁基部，獨立出擊的命令。
一眾隋軍急行軍渡過洛河，在石子河西岸從白沙到常莊列陣十余里，此時對面的瓦崗匪軍已經在望。
此時諸將士還未吃午飯，但敵人已經在對面，準備阻擊隋軍渡河。劉長恭眼看來不及了，便下令全軍先迎敵，並允諾眾人，「攻下洛口倉，吃個飽飯」。
洛陽不缺糧，達官貴人不缺糧，但當兵的缺。眾人要是打了勝仗，拿點糧食，也是應該的。
此時河對岸雖然已經有了一些工事，但很是簡易。而且對面的瓦崗軍旗幟稀稀拉拉，人數也不多。隋軍主力「呼啦啦」地殺過去，對面的賊匪根本沒法阻擋。
瓦崗這邊率軍阻擊的翟讓，「翟」字大旗迎風飄揚。
劉長恭雖然不認識翟讓，但也知曉瓦崗軍主將姓「翟」，于是他心中大喜，命令各部加快渡河，務必斬殺匪首翟讓。
雙方接戰，打了沒多久，翟讓便不敵隋軍。他也不戀戰，立刻下令麾下部隊撤退。
戰況和劉長恭想象的差不多，隋軍對于這群盜匪，戰力上幾乎是碾壓一般。眼看翟讓要逃，他如何願意，翟讓的腦袋可是很值錢。
劉長恭命令主力騎兵盡出，涉水渡河，追擊盜匪。
這時房崱便開口勸道︰「賊軍底細不明，將軍莫要追趕，恐中了埋伏。」
「房少卿多慮了，區區賊匪，面對我軍，逃命亦是不迭，如何會有埋伏。」
此時的劉長恭眼中只剩下收復洛口倉的戰功，如何還在意可能的危險。而軍中的一眾紈褲，見此場面，也是大呼小叫，得意洋洋，一副大獲全勝的樣子。
劉長恭的主力騎兵很快涉水過河，直奔瓦崗匪軍而去。因為率先渡河的都是騎兵，速度較快，導致後面的步兵與之月兌節。沒過多久，全軍已經被拉長成十幾里，早就看不出陣型了。
李密等得就是這個機會。
幾乎是和大海寺一戰相同的戰術，防守反擊破敵，看似沒太大技術含量，可這招偏偏管用。
李密知道自己兵少，所以早就做足了準備，以壯聲勢。他本來率隊藏于山中，這時突然殺出，便命人擂鼓助威，又制造煙塵，迷惑隋軍。
隋軍正沖殺的起勁，沒提防突然從一側殺出來的隋軍，因此大為震惶。
李密這一路集中的是麾下最精銳的騎兵，包括猛將程咬金、常何、牛進達等人俱在這支隊伍中。
此時眾人殺出，一個個如猛虎下山一般，凶猛狂暴，殺氣凜然。沿途隋軍有擋者，盡被誅殺殆盡。于是眾人如入無人之境，很快從中間將隋軍給一分為二。
這時正指揮軍隊追擊的劉長恭也慌了，不過他雖然能力一般，但畢竟經驗豐富，馬上命令前軍撤退，又率領後軍向前，企圖穩住陣型。
但李密如何讓對方如願，為了破劉長恭，他一共布置了六路人馬。
此時眼看李密出擊，翟讓也率軍回返，而在另一側埋伏的王當仁、楊得方等人也突然殺出。
戰場之上，瓦崗軍喊殺聲震天，仿佛四面八方都是瓦崗軍。隋軍本就因為沒有吃午飯，又饑又餓，再加上此時面對瓦崗軍，心中驚慌，十成的戰斗力能發揮出四五成來便不錯了。
此時劉長恭的主力還在拼殺，但隋軍已經開始出現潰亂。
劉長恭軍中，有太多準備渾水模魚的紈褲子弟，戰前這些人衣著整齊，武器精良，軍容倒也盛大，看起來是支強兵，但到了戰場上，根本就是個花架子。
這群人眼看賊匪殺聲震天，而隋軍又像是被四面包圍，立刻便開溜。而且這群人之前一個個叫囂不斷，陣勢不小，此時逃跑，也引得眾人側目。
至于瓦崗軍，更是知道這群人戰力弱，更是追著他們打。
這群紈褲子弟的潰逃，如同壓垮駱駝的最後一根稻草，很快將恐慌蔓延至全軍。而在這群紈褲子弟的帶動與瓦崗軍的沖擊下，越來越多的人丟盔棄甲，狼狽而逃。
隋軍亂了。
劉長恭跟著衛公黃明遠的時候，老打勝仗，再加上他運氣好，每次都能站準隊伍，因此竟沒遭遇過潰敗。這次終于見識到兵敗如山倒了，卻沒辦法力挽狂瀾。
劉長恭也是機靈，眼看三軍混亂，沒得約束，立刻月兌掉身上的主將盔甲，帶著親兵向後逃去。至于他的軍隊，是顧不上了。
至于光祿少卿房崱，則沒有劉長恭的眼力見，亂軍之中，盡力約束敗軍，最後遂歿于亂軍之中。
這一戰，隋軍兩萬五千人，傷亡者十之五六，逃回洛陽城的，不到萬人。而且三軍的輜重、盔甲，也丟棄的到處都是，盡為瓦崗軍所獲。
原本與劉長恭協同進軍的裴仁基，本就擔心虎牢關會為瓦崗賊匪所趁，前進速度並不快，甚至還有意放慢速度。此時听說劉長恭在石子河一敗涂地，便不敢向前一步，而是駐兵百花谷（今河南鞏義東南），固壘自守。
而李密本想故技重施，吃掉對方，可惜裴仁基不上當，也是無可奈何。