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第二日一早，斛律晟率部返回城中，见黄玠得胜，也是高兴。他在得胜之后，没有急着返回达兰堆，而是选择尾随同罗朵儿半夜，本想缒住其军，终因兵力相差悬殊，不得不返回。
眼看隋军大获全胜，斛律晟便劝黄玠追击同罗朵儿。
同罗朵儿残部仍有数千人，若是在漠南逡巡日久，将会对漠南的隋军补给线造成重大威胁。
黄玠也认为如此，乃命辛世雄和元礼率步兵守备达兰堆城，自引麦铁杖、钱士雄和斛律晟合兵一处，追击同罗朵儿而去。
昨夜，同罗朵儿废了好大功夫，才赶走斛律晟，忙向南救援同罗休哥，等到天明，才在眉间城东三十余里处遇到了身受重伤，奄奄一息的同罗休哥。同罗朵儿早就料到或许同罗休哥会大败，但看其现状，其部几乎全军覆没，同罗休哥也是生死难料，还是两眼通红，难掩悲戚。
容不得同罗朵儿过多的伤心，同罗东丹便劝同罗朵儿立刻撤退，否则等到隋军追兵赶到，他们恐难逃脱。
同罗朵儿急忙率部东撤，准备先返回赛音山。本以为能仗着马快，快速逃脱，没想到这两日天降大雨，败退的同罗军在泥泞中艰难跋涉，士气低落，无复行伍，将领也无法控制。
隋军连夜赶路，终于在握衍水附近追上了同罗朵儿。
双方实力相差无几，同罗朵儿知道若是不能击退隋军，被其尾随东去，全军必败。同罗朵儿乃亲率大军渡过握衍水，在河东岸摆下大阵，意图正面迎敌，又令同罗东丹率一千五百骑于迂回到握衍水西岸埋伏，意图伏击隋军。
隋军一路东进，沿途数次遇敌激战，斩获不少。等到隋军主力到达握衍水之后，竟然发现了同罗东丹伏兵。
黄玠遂下令主力猛攻同罗东丹所部，意图将其全歼于河西岸。
同罗朵儿见情况有变立即下令曳落河大将阿结思渡河出战救援，阿结思杀入重围，救出了同罗东丹，并迅速退到河边，把军队分为三阵，背水抵抗。
斛律晟和薛万述、辛文礼三人分别率数百骑兵，各掩杀一部，双方在握衍水西岸来回相持。黄玠也亲率骑兵主力加入战场，全力冲击。
阿结思悍勇无比，顽强抵抗，战斗拉锯了好几个回合后，终是寡不敌众，阿结思和同罗东丹抵敌不住，乃且战且退，率领残部撤到河东岸和同罗朵儿部会合。
而隋军斛律晟和薛万述、辛文礼三人皆是一马当先，迅速杀过河去。
同罗朵儿亲自带兵接应阿结思，于阵前和隋军展开了血战。双方在河东岸再次混战，斛律晟摧锋先入，其余诸部乘势掩杀。同罗部骑兵也是不甘示弱，拼死抵抗，双方皆是血流成河，横尸遍野。
等到下午，黄玠见同罗朵儿所部难以撼动，乃下令撤退。
同罗朵儿也不追赶，其部损失惨重，折损过半，已经无力再战，因此只得下令继续向东撤退，以图后事。
河东岸的黄玠眼看同罗朵儿所部远遁，也是无可奈何。他奉命戍卫达兰堆，若是兵力折损严重，接下来就不好再守御城池。
不过斛律晟心中却是不甘。
丰州众将皆知黄明远将同罗部视作心腹大患，今日一战，同罗部在狼狈溃逃的情况下，尚且有如此战力，果然不凡。若不能趁此机会削弱其势力，来日必是丰州军的大敌。
斛律晟因此向黄玠请战，请求追击。黄玠不允。
斛律晟乃说道：“之前同罗部知我军追击，难以逃脱，因此奋力一战，我兵虽锐，不能敌之也。现在我军后撤，同罗部必以为我军放弃追击，当轻车速回，不复为备。我乘其不备而更追之，必能破敌。”
薛万述和辛文礼二人听了也是跃跃欲试。
斛律晟再三请求，黄玠无奈，只得命斛律晟继续追击。同时要求斛律晟若是同罗部有防备，当速速归之，不得轻动。
斛律晟走后，黄玠始终不放心，毕竟斛律晟乃侄子爱将，若是战败，也折损侄子脸面。因此黄玠亲率骑兵追赶斛律晟，以防不测。
斛律晟向西追赶近数十里，终于追上同罗部军。
此时斛律晟料其兵少，或难以一战，正巧辛文礼率数百骑兵感到。斛律晟乃命辛文礼率部屯与其后，待斛律晟与同罗部相持之时，再加入战场。
此时同罗部因为连日行军，疲惫不堪，正在用餐之际，不及防备。斛律晟所部突然从其背后杀出，袭入同罗部大营。
同罗部顿时陷入混乱之中，一片无序之状。
斛律晟亲率铁骑突入，一无所挡，沿途挨着，尽数成了斛律晟的槊下亡魂。
隋军破营之时，同罗朵儿正在吃饭，见此情形丢掉筷子，要准备抵抗。隋军前锋直突入同罗朵儿身前，连同罗朵儿都被隋军砍伤了手臂，伤得非常严重。同罗朵儿在亲兵拼死护卫下，才狼狈撤退。
这时候幸好本已受伤的同罗部大将山禄率领曳落河拼死向前护卫，才没让隋军完全透阵。
而同罗东丹在营东，所部受损不严重，乃很快组织反击。同罗部人多，斛律晟尽管凭着先机破敌，但同罗部毕竟不是弱旅，双方很快陷入混战之中。
这时斛律晟乃发号令，命辛文礼出击。
辛文礼所部数百人，如狼似虎，一往无前，加入战场之后，立刻帮着斛律晟稳固了战场形势。
双方正在激战，此时黄玠率军也加入战场，终于将胜局奠定。
同罗部完全大溃，同罗东丹和山禄等人无奈，只得护着重伤的同罗朵儿和同罗休哥向东疯狂逃窜，至于本部情况，再无顾不得。
隋军沿途斩杀无数，又继续追击了数十里，同罗部相蹂践死者无数。
同罗部东逃百里，又遇到薛万述率领的二百精骑的伏击，其部又死伤不少。等到同罗部断断续续逃回赛音山之后，全军仅剩九百余人，各种物资全失。
而此时同罗朵儿和同罗休哥俱是重伤，只得由同罗东丹主事。赛音山是同罗朵儿的地盘，其一受伤，人心立刻浮动，很多阴谋之流涌动，同罗东丹根本压不住。
同罗部陷入了绝境之中。