再說回曹操這邊，當他得知東軍再次出營時，已是近半個時辰後。斥候的報告讓他大吃一驚，不由坐起身再三確認，見消息準確無誤，他嘴角不覺得浮出一絲微笑，一面揮手讓人召開軍議，一面思考接下來的戰事，自言自語道︰「我還準備後日再約戰，不料他們竟主動送上門哩！」東營中頓時一片鳴鼓擊鑼，全軍將士從睡夢中迷蒙醒來，而後被告知火速飲食整備，好迎戰西軍。
在此期間，曹操與帳中幕僚們也一面用膳，一面商議。眾將得知東人故技重施，也與曹操做一般反應，皆喜上眉梢，紛紛請戰。
曹真說︰「若還是如上次合戰，文瀛湖地勢開闊平坦，極適合跑馬廝殺，只要兩軍拉開陣勢對沖，我軍士氣和人馬都佔了上風，還能不勝嗎？」夏侯尚質疑道︰「西人中也不乏智者，怎麼會不懂這個道理？元帥，我看其中頗有蹊蹺。」此言頗受荀或沮授贊同，但至于有何設計，卻也無人能說。
曹操沉吟道︰「無論如何，我軍既得敵情，只要做好準備，以不變應萬變，又有何可懼？」于是整軍出營列陣，同時繼續派斥候打探消息。
出乎東人意料的是，斥候的往返竟花了小半個時辰，遠較往常為久。等再次得報的時候，東軍才終于知曉，西軍竟率眾向北，忽然往白登山方向去了。
事到如今，東軍諸將哪能不明白，西軍是打了個虛晃一槍︰前來迎戰是假，突襲鮮卑是真。
曹操不禁對荀或笑道︰「好啊，看來是庭堅出的計策，他怕是以為，我會如數日前的白虜一樣，坐觀不救啊！」此時天色尚昏，但東面已經出現了鮮紅的霞光，將西面的蒼穹染成深沉的紫色，落在北面奇偉的山影上，好似有巨人在依依回望。
望著這壯觀的景象，曹操頓時下定了率兵接戰的決心，轉而對眾人道︰「軻比能雖有愧于我，我卻不能不依約而行。只要能南北夾擊，令其無路可逃，西賊覆滅，就在近日了！」于是大軍如群山而行。
他們初時走得極快，但隨著越靠近北方，平坦的曠野逐漸變得起伏不定，堅硬的山石不時破出土壤，松樹林也逐漸增多。
不知什麼時候開始，東人的腳下已遍布枯綠的松針，眼前也逐漸被黃綠的針葉遮住視線，東風吹來時，士卒們只覺頭頂腳下，盡是
「沙沙」的脆響，好似有無數魂靈縈繞一樣。等他們間或從林子中探出頭來，這才恍然發現，原先如影子般朦朧的山麓，此刻已化作險峻的陡坡了。
旭日東升，最前列的偵騎穿過一處坡底後，視線逐漸開闊，發現道路盡頭處便是白登山主脈的尾巴，雖然此處山體高不過十余丈，但坡度卻說不上平緩，而在坡頂之上，正可以看見西人插上的赤旗。
坡頂往南是一處雜有樹林的斷崖，形成了對側翼的天然屏護。而從坡頂往北面平展，山勢一路走高，而在最高處，可見一條數丈高的旗蓋凌空而立，紅底白色義字大旗迎空而立。
密如蟻集正在高坡上列隊，戟如林而立，亦隨山勢綿延不絕，直至山林不可見處。
而在他們之前，多有斷壑深溝，溝對面是高低起伏的土丘，丘坡間時而露出森嚴的岩石，如人之白骨。
曹操得報後，親自去觀察地勢，心中也自然流露出一絲焦慮，他對夏侯淵嘆道︰「鮮卑人不懂陣法，竟把這等地利讓出來了。」但隨即又笑說︰「不過西賊大部列陣在此處，軻比能那邊但也不用太過擔心。」兩軍既然已近在遲尺，曹操也沒有就此撤軍的打算，而是就在山腳處列陣整軍。
曹操的布置如下︰以沮授、夏侯淵領三萬騎軍為前鋒，淳于瓊、袁遺、于禁領兩萬步騎為左翼，審配、高干、魏種領兩萬步騎為右翼，自率九萬步軍為中軍，下轄曹純、韓浩、田疇、樂進、李典、李整、趙儼、滿寵、李通、鮮于輔、文稷、臧霸、胡質、文丑、眭元進共十五部，又以鮑信、夏侯惇、義領後軍，下轄二萬步騎，作為全軍預備隊。
陣勢亦是沿著山嶺走勢，自南向北一字排開。此時天已大亮，東人鐵騎緩緩而行，而馬蹄踏擊大地的聲音仍如悶鼓轟鳴。
晨露剛過，地面野草帶著的濕氣還沒有完全干，所以沒有浩蕩飄揚的塵霧。
西人得以借著朝陽的光暉，看清東人無窮無盡有如浪涌般的騎隊，就好像大海的波濤在白登山之下激蕩，一道接著一道綿延不絕，煞是驚人。
騎兵後面的步軍戟更如排雲般緩緩移動而來，黃黑色旗幟招搖其間，旗幟和戟之下，是一片片亮閃閃的金屬光芒，更如四日前一般射目奪魄，令人炫目難明。
而在陳沖身邊的學生們，幾乎不約而同地想到︰「當年高祖與冒頓對峙此地，也是這般情景嗎？」自然沒人可以回答，但是士卒們都望見霞光中旗幟下的陳沖身影，他站在一塊山巔白石之上，身姿挺拔如松，雙目聚精會神地觀望著東軍的布陣。
這種場景使他們感受到了一股難以言喻的信念，讓他們得以從這種壓抑的氛圍之中緩緩舒緩過來。
東軍各部還未完全列陣完畢，先抵達了位置的將領但已等不及了，他們受了上次義陷陣之鼓舞，便想紛紛效彷，派使者到帥帳下請戰。
曹操卻想︰「這里的地形如此局促逼仄，騎兵能施展得開嗎？前年相山血戰，不就是在山中大受折損嗎？」他便帶了幕僚到北面一高處的樹林邊張望敵情。
幕僚們都說，賊陣嚴密，騎兵沖擊無回旋余地。許攸建議說︰「不如分騎兵去平城東郊，燒起營壘輜重，我等將其困死山上，賊無退路，必死無疑。」曹操搖頭說︰「劉備陳沖都不是怯戰之人，分騎兵出去，他們必下山擊我，這就勝負難料了。今日的勢頭，對賊對我，都沒法避戰了。」還有一個理由，曹操並未說出︰到了這個時候，軻比能居然還未向自己派出使者求援，那北面的情形之艱難已無需再說，想要將其救下怕是做不到了。
但在其部完全潰敗之前，尚能牽制住大量的西人精銳，這便是自己分而擊破的難得戰機。
曹操下定決心後，先令夏侯淵帶三千重騎沖西軍之右翼，做試探進攻。
若能撕開西人防線，則出騎兵繼之，否則就下馬與西人步戰。西人的左翼有斷崖與溝塹屏護，東朝騎兵不能做側翼的迂回，只能從正面沖擊他們的陣線。
隨著動人心魄的進軍戰鼓擂起，東人的前軍開始松動，一撥撥的騎士撥馬出陣，策動蒙甲的鐵馬向前沖鋒。
每一撥人馬大約有數十騎，由于正面不能展開，共需要數十撥之多。每一撥開始都在勒速慢跑，待靠近敵陣之後才抖動韁繩前沖。
開始的時候，每一撥還基本能保持在同一條線上，但地面起伏不平，更有坑坑窪窪的地方需要閃避，于是到了中途，東人都成了散亂的隊形。
但即便這樣，地面鐵騎踏地之聲仍如山岳戰栗，馬蹄翻起的草皮和爛泥紛紛揚揚彈起，一股秋草的濕氣隨著沉悶的踏地聲撲鼻而來。
兩軍靠得很近，這樣在最後一撥發出不久，前面的已經進入了西人的射箭範圍。
但西人並沒有急于射箭，前拒的那些久經戰陣的老兵排在最前面，他們密集地靠在一起，前後數排都把長向前伸出。
寒光閃閃的尖一層層地舉起，就像地里長出了鐵制的荊棘，尖寒光茫茫，令人不寒而栗。
最前面的東人只得在長森林前勒住馬，準備抽出弓箭回擊。但到了這個時候，由于地勢陡峭，極多東人都沒能穩住身形，一時間前列秩序大亂。
西人的督將們見狀，立刻發出沙啞的吼聲，持的西人竟朝前沖出去，一下子下坡沖到東人幾乎靜止的騎隊面前，瘋狂地用長朝他們亂刺。
趁此機會，後排的西人都搭箭抬起弓，瞄準馬上高大的目標射箭。在前排的東人騎士雖然也盡力拿起長同西人對刺，但畢竟在數量和靈活方面遠遠落在了下風，雙方桿之間互相頂撞排擠， 啪啪對撞連虎口很難握穩桿，而飛來的箭羽則在揮舞的長上下之間穿梭。
此時也只有不怕死的人才敢迎著撲來的長和飛箭仍挺身刺敵，否則連睜眼都會感覺到困難，罔論廝殺了。
很快地，在前排的東人不論人和馬，都逐漸被刺死刺傷。只是西人擔心陣型混亂，沒有爬過人和馬的尸體繼續追殺。
但就在西人舉著長準備向後退回軍陣的時候，一些勇敢的東人騎士，他們不顧身上插滿了箭頭，依靠日久積累的騎術， 地催動戰馬，向前騰空躍起廝殺。
不斷有東人策馬跳躍西人前排的長陣，他們起起落落的身影，就像潮浪一般不知停歇。
有的砸落在西人步兵的身上，連人帶馬倒在一起；有的則來不及奔起來，就落在長森林上，噗地一聲刺穿了馬肚皮；但少數幸運的人，他們從步兵間的空隙處飛身躍過，一下子就跳到了西人的軍陣之中，引起了一片嘩然。
可惜，這點混亂不足以動搖西人右翼的軍陣，他們四周都是滿眼血腥的老兵，馬匹連轉身的機會都很困難，面對四處伸過來的長，馬上的騎士甚至不知道該往何處迎擊才好。
以至于最後，這些東人都很慘烈的死去了，頭顱被西人割下來請功。