沿着公路追击越军的黔军速度太快，他们冲在了所有部队的前面。黑神庙是越军中军大帐的所在地，当孟珪的黔军追击到这里的时候，汪士荣的亲兵卫队突然从山坳中冲出来，黔军瞬间被压回几十米，官兵出现大量的伤亡。朱玄立即命令孔泉火速增援，孔泉的率领四千宋兵向黑神庙扑去。
孔泉的兵马越过黔军继续向黑神庙冲锋，在接近一个山弯的时候，遭遇越军弓弩的封锁。宋军的弓弩手也在弯道中分成了三个梯队迎着越军射击前行，为冲锋的队伍提供掩护。在突破几道障碍后，距离黑神庙只剩不到一百米了，可是越军的又一批增援部队赶到了战场，并且迅速向宋军反扑过来。被压在道路两侧的宋军冲锋部队利用越军修筑的工事顽强抗击。在越军的连续冲锋中，宋军出现大量伤亡。孔泉带领部队死守前沿，增援上来的宋军则占领了道路左侧的制高点，以阻击增援的越军。两军在狭窄的山路上展开了殊死的对抗。宋军前锋部队的伤亡越来越大，孔泉的两员副将先后战死，他自己的腿部也被越军射伤，但依旧坚持在阵地上与越军死战。
正午过后，宋军的各路迂回部队均已到达指定位置，朱玄随即下达了总攻的命令。
正面，朱玄率领部队向被压在黑神庙谷地里的越军发动最后的进攻。
就在这一刻，越军的背后也响起了喊杀声，迂回的梁辑部和陈金部兵马同时开始了攻击。
越军开始溃散，沿着山间小路向矩州方向逃去。
朱玄和孟珪站在板桥附近的道路上，在他们的身边蹲着一片被截住并被俘虏的越军官兵
娄山关一战，宋军付出了巨大的牺牲，硝烟将散，血迹未干，寒风凛冽，林涛怒号。
到了傍晚时分，宋军全军已经通过了云海苍茫的娄山关，在关南的董公寺驻扎下来。宋军经过打扫战场，确认越军此战被歼灭的人数当不下二万。朱玄认为汪士荣如今能用来守卫矩州的兵马不足五千人，而远在庐陵的越军部队两三天之内绝无可能赶到增援。因此，宋军各部须“乘溃敌喘息未定跟踪直下矩州”。
沮丧之极的汪士荣率领从娄山关败退下来的三千残兵狼狈逃回了矩州城中，目前他所能指挥的守城兵马只有五千余人根本无法固守。那些投靠于他的当地豪绅们都恳求他坚守城池，并表示愿意出兵万余协助守城，这让他的心里重新又燃起一丝希望，毕竟丢了黔中，折损了数万兵马，使庐陵陷于西川兵马的威胁之下，依着常化之的脾气也是绝对饶不过自己的。于是，他决定固守矩州，同时一面命令驻守都云、思州的越军前来增援，一面派出流星快马往庐陵告急求援。可是，在庐陵驻守的五万兵马已经被常化之调走了大半，为已经命丧蓑衣渡的他的爱将高大节报仇雪恨去了。