為了打贏這一戰，李世民主力齊出。
這一戰，必須要打殘薛舉，即使不能將其主力全部圍殲，也要使其短期內再無力東顧。否則等李唐和河北軍決戰的時候，薛舉橫插上一杠子，就是致命的打擊。
因此在這場決戰中，作為主力的劉弘基的井鉞軍，竇軌的招搖軍，李高遷的苑游軍，被李世民分為三軍的箭頭部隊，以圖多點開花，可見李世民合圍薛舉前軍的決心。
六月十六日一早，唐軍飽餐一頓，李世民下令打開城門，向西秦軍出擊。
三部唐軍從南、北、西三個方向，如三條游龍一般，直奔西秦軍大營而去。
西秦軍的大營，和唐軍隔著不到二十里，唐軍前鋒騎兵，很快便殺到。眾人踏營而入，此時營中已經空無一人，草料、營帳丟棄的到處都是，一看便是匆匆撤退。
很快這消息傳到李世民的中軍。
听到西秦軍完全撤走的消息，李世民也是一驚。他沒想到薛舉撤的竟然這麼迅速，這讓他在西秦軍大營內外和西秦軍前軍決戰的打算落空。
但李世民幾乎沒有猶豫，便下定決心，立刻追擊。
西秦軍撤退的這麼倉促，正好說明他們真的是缺糧兵退，銳氣喪盡。一旦錯過這個機會，等薛舉返回折城，修整兵馬，甚至是卷土重來，猶未可知。
從高城到涇州整整有九十里，薛舉全軍不可能走的這麼快，他們完全可能追得上。
于是李世民下令，全軍追擊。
數萬唐軍，如猛虎出山一般，沿著西秦軍離去的方向，一路追殺而去。
西秦軍雖然騎兵數量眾多，但似乎撤退的並不快。
到了中午，中軍先鋒李高遷便率部在南溝一帶追上了西秦軍的後軍。而從高城到南溝，也不過二十余里。
雙方很快發生了激戰。
西秦軍率軍斷後的是薛舉的女婿鐘俱仇。鐘俱仇是羌胡人，手中軍隊，多以雜居于隴右的羌胡為主，性格粗悍野蠻，戰力也極強。
他是在南溝被唐軍追上的。
本來鐘俱仇準備一直退到飛雲原，不過他沒想到唐軍竟然追得這麼快。不過既然遇上了，他也不準備退，索性和這群唐人戰上一場。
這些羌胡之人，這幾日一直攻城，損失不小，也憋得一肚子氣，今日見到唐軍，倒是激起了凶性。
鐘俱仇所部羌胡不過七千余人，踫上李高遷部，數量倒也差不多。
此次作戰，劉弘基、竇軌、李高遷三人手下各有主力部隊八九千人。柴紹和唐儉手中有長安禁軍萬余人。而丘行恭、慕容羅、藺興粲三人則是率領的世家部隊、地方武裝，各有四五千人。
雙方一交手，便是彗星撞地球的激烈。
鐘俱仇的羌胡兵凶悍，李高遷所部，也多是當初跟著李淵在晉陽起兵的老部下，正兒八經的大隋官軍。
于是雙方在南溝之地，打的聲勢浩大，戰況空前。
黃土高原之上，最不缺的便是飛揚的塵土。這黃土帶著帶著渾濁的鮮血，化成了泥漿。血腥味帶著土腥味，令人作嘔。
雙方激戰了半個多時辰，不分勝負。
這時候李高遷便有些支撐不住。李高遷雖勇，但步兵戰騎兵，又是猝然相遇，本就處于劣勢，很難克敵。
若是他真能壓著對方打，就成千古名將了。也幸虧鐘俱仇所部，雖勇卻缺乏組織，無法發揮全部力量，否則李高遷早敗了。
不過李高遷也一直咬著牙支撐。
為了破敵，李高遷甚至親自組成敢死隊，向西秦軍發起數波攻擊。
戰況慘烈，連李高遷都殺得滿身是血，戰馬被射死了兩匹，猶不後退。
這種情況，一直延續到李世民率領主力趕到，佔據上風的鐘俱仇眼看敵軍後援已到，終于撤退了。
呼啦啦的一群騎步兵，來去如風，讓人措手不及。
李世民帶著眾人趕到戰場，看著滿地的尸體，還有已經殺月兌力的李高遷，俱是面色不善。
這一戰本以為西秦軍是狼狽潰逃，慌不擇路，誰料到竟然如此悍勇。若西秦軍都是這樣的軍隊，那他們就是追上對方，也未必能取勝。
這時裴寂小聲說道︰「秦公，西秦軍雖退，戰力卻未減，追之未必可勝。」
裴寂雖然是軍中長史，但是李淵心月復，有監軍的重責，話語權很重。不過裴寂不怎麼通曉軍略，所以雖然想退，也得看李世民的主意。
李世民的臉色，變了幾變。
「當年老師教導我，若是臨陣退兵，斷後之兵，必當用強兵。否則一旦敵軍追擊，後軍不敵崩潰，全軍亦可能崩潰。
薛舉乃知兵之人，斷後之兵，當是他最後的強兵了。」
若是西秦軍真的兵敗如山倒，他還真不敢追。
但現在，李世民仍然相信薛舉是糧盡而退。
其實李世民也不敢完全保證薛舉手中沒有其他強兵，但這個時候，追還有可能勝利，但若是退了，這仗就打爛了。
于是唐軍繼續向西追擊。
眾人一路前進，到了傍晚，終于趕到了飛雲原。時天色昏暗，眾人追擊一日，疲憊不堪，于是李世民下令全軍在此歇息。
這里是西秦軍之前歇息的地方，還有西秦軍倉皇撤退留下的物品。
眾人各找地方歇下來，而李世民一人在思索著當前的戰局。追了這麼久，他總覺著事情有些不對勁，但卻是想不出什麼來。
李世民畢竟仗打的少，還是缺乏經驗。
這時柴紹來給李世民送晚飯。
柴紹隨口告訴李世民，秦軍遺棄的鍋灶，正好方便了他們使用，所以這晚飯才能做的這麼快。
這時李世民猛地站了起來，他終于想明白了問題所在。
秦軍若是狼狽逃竄，哪有功夫停下來大規模修建鍋灶，還能完完全全留給唐軍？這是怕唐軍不知道他們鍋灶數量。
而且這一路追來，雖然繳獲了不少唐軍丟棄的物資，但多是珍寶之物，反而沒什麼軍用物資。若是士兵們自行丟棄的，該是留下珍寶，而丟棄其它雜物才是。
除非！
李世民腦子中閃過一個年頭，他們可能中了西秦軍誘敵深入的計策了。