第二日一早，斛律晟率部返回城中，見黃玠得勝，也是高興。他在得勝之後，沒有急著返回達蘭堆，而是選擇尾隨同羅朵兒半夜，本想縋住其軍，終因兵力相差懸殊，不得不返回。
眼看隋軍大獲全勝，斛律晟便勸黃玠追擊同羅朵兒。
同羅朵兒殘部仍有數千人，若是在漠南逡巡日久，將會對漠南的隋軍補給線造成重大威脅。
黃玠也認為如此，乃命辛世雄和元禮率步兵守備達蘭堆城，自引麥鐵杖、錢士雄和斛律晟合兵一處，追擊同羅朵兒而去。
昨夜，同羅朵兒廢了好大功夫，才趕走斛律晟，忙向南救援同羅休哥，等到天明，才在眉間城東三十余里處遇到了身受重傷，奄奄一息的同羅休哥。同羅朵兒早就料到或許同羅休哥會大敗，但看其現狀，其部幾乎全軍覆沒，同羅休哥也是生死難料，還是兩眼通紅，難掩悲戚。
容不得同羅朵兒過多的傷心，同羅東丹便勸同羅朵兒立刻撤退，否則等到隋軍追兵趕到，他們恐難逃月兌。
同羅朵兒急忙率部東撤，準備先返回賽音山。本以為能仗著馬快，快速逃月兌，沒想到這兩日天降大雨，敗退的同羅軍在泥濘中艱難跋涉，士氣低落，無復行伍，將領也無法控制。
隋軍連夜趕路，終于在握衍水附近追上了同羅朵兒。
雙方實力相差無幾，同羅朵兒知道若是不能擊退隋軍，被其尾隨東去，全軍必敗。同羅朵兒乃親率大軍渡過握衍水，在河東岸擺下大陣，意圖正面迎敵，又令同羅東丹率一千五百騎于迂回到握衍水西岸埋伏，意圖伏擊隋軍。
隋軍一路東進，沿途數次遇敵激戰，斬獲不少。等到隋軍主力到達握衍水之後，竟然發現了同羅東丹伏兵。
黃玠遂下令主力猛攻同羅東丹所部，意圖將其全殲于河西岸。
同羅朵兒見情況有變立即下令曳落河大將阿結思渡河出戰救援，阿結思殺入重圍，救出了同羅東丹，並迅速退到河邊，把軍隊分為三陣，背水抵抗。
斛律晟和薛萬述、辛文禮三人分別率數百騎兵，各掩殺一部，雙方在握衍水西岸來回相持。黃玠也親率騎兵主力加入戰場，全力沖擊。
阿結思悍勇無比，頑強抵抗，戰斗拉鋸了好幾個回合後，終是寡不敵眾，阿結思和同羅東丹抵敵不住，乃且戰且退，率領殘部撤到河東岸和同羅朵兒部會合。
而隋軍斛律晟和薛萬述、辛文禮三人皆是一馬當先，迅速殺過河去。
同羅朵兒親自帶兵接應阿結思，于陣前和隋軍展開了血戰。雙方在河東岸再次混戰，斛律晟摧鋒先入，其余諸部乘勢掩殺。同羅部騎兵也是不甘示弱，拼死抵抗，雙方皆是血流成河，橫尸遍野。
等到下午，黃玠見同羅朵兒所部難以撼動，乃下令撤退。
同羅朵兒也不追趕，其部損失慘重，折損過半，已經無力再戰，因此只得下令繼續向東撤退，以圖後事。
河東岸的黃玠眼看同羅朵兒所部遠遁，也是無可奈何。他奉命戍衛達蘭堆，若是兵力折損嚴重，接下來就不好再守御城池。
不過斛律晟心中卻是不甘。
豐州眾將皆知黃明遠將同羅部視作心月復大患，今日一戰，同羅部在狼狽潰逃的情況下，尚且有如此戰力，果然不凡。若不能趁此機會削弱其勢力，來日必是豐州軍的大敵。
斛律晟因此向黃玠請戰，請求追擊。黃玠不允。
斛律晟乃說道︰「之前同羅部知我軍追擊，難以逃月兌，因此奮力一戰，我兵雖銳，不能敵之也。現在我軍後撤，同羅部必以為我軍放棄追擊，當輕車速回，不復為備。我乘其不備而更追之，必能破敵。」
薛萬述和辛文禮二人听了也是躍躍欲試。
斛律晟再三請求，黃玠無奈，只得命斛律晟繼續追擊。同時要求斛律晟若是同羅部有防備，當速速歸之，不得輕動。
斛律晟走後，黃玠始終不放心，畢竟斛律晟乃佷子愛將，若是戰敗，也折損佷子臉面。因此黃玠親率騎兵追趕斛律晟，以防不測。
斛律晟向西追趕近數十里，終于追上同羅部軍。
此時斛律晟料其兵少，或難以一戰，正巧辛文禮率數百騎兵感到。斛律晟乃命辛文禮率部屯與其後，待斛律晟與同羅部相持之時，再加入戰場。
此時同羅部因為連日行軍，疲憊不堪，正在用餐之際，不及防備。斛律晟所部突然從其背後殺出，襲入同羅部大營。
同羅部頓時陷入混亂之中，一片無序之狀。
斛律晟親率鐵騎突入，一無所擋，沿途挨著，盡數成了斛律晟的槊下亡魂。
隋軍破營之時，同羅朵兒正在吃飯，見此情形丟掉筷子，要準備抵抗。隋軍前鋒直突入同羅朵兒身前，連同羅朵兒都被隋軍砍傷了手臂，傷得非常嚴重。同羅朵兒在親兵拼死護衛下，才狼狽撤退。
這時候幸好本已受傷的同羅部大將山祿率領曳落河拼死向前護衛，才沒讓隋軍完全透陣。
而同羅東丹在營東，所部受損不嚴重，乃很快組織反擊。同羅部人多，斛律晟盡管憑著先機破敵，但同羅部畢竟不是弱旅，雙方很快陷入混戰之中。
這時斛律晟乃發號令，命辛文禮出擊。
辛文禮所部數百人，如狼似虎，一往無前，加入戰場之後，立刻幫著斛律晟穩固了戰場形勢。
雙方正在激戰，此時黃玠率軍也加入戰場，終于將勝局奠定。
同羅部完全大潰，同羅東丹和山祿等人無奈，只得護著重傷的同羅朵兒和同羅休哥向東瘋狂逃竄，至于本部情況，再無顧不得。
隋軍沿途斬殺無數，又繼續追擊了數十里，同羅部相蹂踐死者無數。
同羅部東逃百里，又遇到薛萬述率領的二百精騎的伏擊，其部又死傷不少。等到同羅部斷斷續續逃回賽音山之後，全軍僅剩九百余人，各種物資全失。
而此時同羅朵兒和同羅休哥俱是重傷，只得由同羅東丹主事。賽音山是同羅朵兒的地盤，其一受傷，人心立刻浮動，很多陰謀之流涌動，同羅東丹根本壓不住。
同羅部陷入了絕境之中。