王翦道：“李氏族子愿为公子效，当募死士出战。皆以白布裹首。将军见之，即挥军退可也。”
王龁道：“非难也。然当何以见公子？”
王翦道：“公子当自至也。”
王龁点头道：“吾但见白布裹首者，即挥军退，此事非难！”
王翦道：“既如此，臣当入城复告于公子。”
王龁道：“卿但自便！”王翦下城走了。
不多时，两军阵圆，双方击鼓，向对方靠近。进入百步距离内时，双方先进行一番远程攻击，掩护双方步兵冲锋。双方部队络绎不绝，一阵接着一阵往上冲。秦军的素质略占上风，往往一阵能杀透对方一两阵；但赵军兵力占优，能够不断派出部队与秦军周旋。双方在这片不大的平原上展开了激烈的肉搏战。
就在前面作战正激烈之时，突然有人报告，后方瞭望发现有赵军向武安谷口方向前进。王龁一惊，立即跑过去，只见约一万赵军正快步向秦军留在武安谷口的营地扑去。王龁大惊。今晨出战时，由于只准备野战，所有的攻城器械都留在谷口那边的营地中，只派了两千人看管。他当即命令一名公乘，立即率领本部五千人回援，一定要设法保住那批攻城器械。营地只在数里之外，这五千人应该有机会赶到，参加战斗。那名公乘领命，立即将列好阵的本部士兵带出来，向本方阵营快步而去。
王龁这时就在城上往来奔波，一会儿关注正面的作战，一会儿关注后方的作战。正面作战由于秦军战斗力优于赵军，赵军已经渐渐不支，能够重新整顿好，再投入战斗的兵力越来越少，再有几阵估计就能取得胜利。但后方的情况却十分不妙，赵军明显能赶在秦军援军到达前发起突击。
显然，后方营地的秦军也已经发现了突击而来的赵军。敌众我寡，但秦军并没有慌乱，他们把井栏推到外围，让弓箭兵爬上去，其余士兵就在井栏周围列阵。
偷袭的赵军显然也发现有秦军增援过来，赵军分出一半兵力阻击秦军援军，只以一半兵力向秦营发动进攻。
这支赵军看来比较精锐，执行命令十分坚决，动作干练。负责阻击的赵军掉头向秦军援军而来，而负责进攻的赵军则从容整队，向秦军营地扑去。
秦军居高临下开始射击，赵军不时有人中箭倒地，但他们不顾伤亡，迅速接近秦军营栅，翻过营栅，向内扑去。这时，守候在井栏周围的秦军也冲杀出来，与赵军混战。失去了盾牌保护的赵军被井栏上的秦弓箭兵大量杀伤。而突击力量一时又难以靠近。就在这一瞬间，几乎有一千多赵军倒在箭雨之下。但赵军凭借着兵力优势，几乎两人打一人，也没用多长时间就突破了秦军的防御，攻到器械跟前。当即有人取出火种，点燃火把，点燃了秦军器械。井栏上的秦军面对拥至脚下的赵军，依然拼命射击，而秦步兵也围在井栏周围，力保井栏不受攻击。
赵军万人将见秦营中火起，当即鸣金，赵军退出。而那支阻击秦军的赵军已经快支撑不往了。但秦军公乘见营中火起，不敢恋战，率军急促突击，杀透赵阵，既不敢乘胜追击，也不敢获取首级，便直向营地扑来。两边赵军汇合后，也不敢复战，抬了伤员和尸体，撤退了。
秦军入营后，除留少量部队监视敌军外，大部分兵力投入到救火之中。所幸扑救及时，而制造器械所用的木料倒是新木，并未干燥，火势就很快被扑灭。尽管如此，那些被火的器械虽然大模样还在，但却失去了作战效能，必须加以维修才能应用！
王龁从数里外自然不知道这里发生了什么，但见赵军退出，营中火灭，就把全副心思投入到正面战场上。他见赵军越来越将溃不成军，只是在勉力支撑，正打算将全部力量投入，发出最后一击，却听见赵军营中发出金声。赵军“哗”的一下，往后就退。