漢軍順利越過了星磧山，進入西域境內戈壁大漠上向北疾進，白山以南的南呼衍部仍渾然不覺。作為一次戰略性的突擊行動，遠征軍已經掌握了先機。
陰曆十一月二十日入夜後，經過四個晝夜的急行軍，漢軍前軍在波紹的斥候營向導下，已經繞過白山山腳，順利進入疏榆穀峽穀東口（注：即今伊吾縣一帶）。前軍主將耿秉下達了預備命令，“加速前進，前軍準備突擊！”
屯騎校尉陳睦的重騎營順著一條河流（注：即今伊吾河）當先進入峽穀，軍司馬戰壽則一馬當先，向峽穀深處衝去。天亮前，前軍到達鹽池（注：即今托勒庫勒）時，與一支南呼衍巡夜騎隊遭遇，黯淡的夜色中對方見有大軍來，便問口令。戰壽也不搭話，漢軍一擁而上，將這二十餘騎殲滅。
接著，重騎營又於途中派出小隊，襲擊並控製了位於口門子峽穀內的北匈奴驛置！
陳睦揮師西進，大軍馬不停蹄，於第三天夜間寅時過半接近蒲類城。夜色中，城門前高掛的大燈籠在小雪中搖搖晃晃、隱約可見。
“點火！”前敵大將陳睦怒聲發令。點火的命令也是攻擊令，當三堆篝火熊熊燃燒起來時，陳睦的重騎營、孫彪的越騎營已向蒲類城西的城西大營發起淩厲攻擊！
耿秉前軍已襲營，竇固聞前軍已經舉火並加速攻擊前進，便揮動中軍的渠耆屯騎營、劉萊漢騎營迅速向大營衝殺。劉張的後軍最後來到戰場，後軍各營也隨即加入戰場。
左鹿蠡王至白山南伊吾廬會晤呼衍王，會商白山防守大計，此時仍在山南。沒有人想到漢軍會來得這麼快，左鹿蠡王麾下的銩蠅與杆兜兒二位猛將都未想到漢軍會先襲疏榆穀。正後半夜酣睡之時，漢軍潮水一般鋪天蓋湧入大營，旋即營中殺聲震天，火光四起，二人出帳一看，已經到處都是漢兵，到處是哀嚎和慘叫聲。
眼看大營已破，大團大團的北匈奴士卒正頑命地向北潰逃進黑暗中，剛到戰場的一彪漢軍正鼓噪追去。銩蠅與杆兜兒知已無力回天，慌亂中便率數千人不顧一切地殺出重圍，向西邊的西山峽穀方向潰去。
騎都尉劉張的後軍來得晚了點，他見大量的北匈奴人已開始向北潰逃，而大營內的鏖戰已分出勝負，便親率岑遵的屯騎營、任隗的越騎營向北追擊。
老將岑遵是光武帝劉秀麾下大將岑彭長子，岑彭陣亡後，岑遵嗣封細陽侯。漢明帝劉莊繼承父皇“退軍功、用文臣”國策，功臣子弟中能者，一般在邊郡任要職。岑遵永平中因軍功遷屯騎校尉，一直在劉張麾下作戰，功勳卓著。
任隗是雲台二十八將之一的阿陵侯任光孤子，永平年間，先為奉朝請，後曆任羽林左監、虎賁中郎將、長水校尉。並以長水校尉銜入劉張軍中，領越騎營。
越騎營與屯騎營互相策應，一路向北疾追！
他們越過沼澤地，第二日晌午時分剛到達北山山口，忽然山口“轟”地一聲炮響，兩邊的叢林內湧出一彪人馬，將大團的北匈奴人擋住去路，緊接著一陣密集的弩雨，便覆蓋了擁擠成一團的潰兵。匈奴人已經草木皆兵，此時這一彪軍結成緊密環陣，如一道城牆，矢石如雨，匈奴人退路被阻斷。
原來，這支人馬正是徐幹、祭參率領的二千名別部刑卒，此時他們已經紮住了袋口。
……
徐幹與祭參帶著別部隱藏在北山的山巔牧場裏數日，山下無人上山來，此時別部不敢大意。山巔風大寒冷，別部在刺骨的寒風中躲在馬架子屋或帳蓬內，士卒們宰殺羊群，在炭火上烤肉就食，定時喂食戰馬，始終保持著高昂的鬥誌。
天又黑了下來，波紹派來的斥候通報，都尉的大軍將於當天夜裏到達疏榆穀。別部從徐幹到刑卒，聞報都興奮不已，徐幹迅速命全軍作好攻擊準備。
約二更天，徐幹命全軍飽食一頓後，順著向西的峽穀，悄悄潛下山來。他們剛將疏榆穀通向三塘驛的峽穀截斷，蒲類城方向，火光已經熊熊而起，大戰打響了！
此時，徐幹與祭參二人帶著別部二千虎狼刑卒，前軍七百餘人全部下馬，在峽穀山道上結成弩陣。當匈奴潰兵奔逃而來時，七百支勁弩同時攻擊，一頓箭雨，便將逃到峽穀的匈奴人成排射殺，山路已經完全被封鎖，峽穀變成了鬼門關！
岑遵的屯騎營、任隗的越騎營追了上來，屯騎營司馬耿恭率軍開始陷陣，數千潰兵在夾擊下隻得奪路扭頭向西，向蒲類海方向逃去。屯騎營、越騎營尾隨追去，徐幹卻令鳴金，將追殺出去的別部士卒收攏回來，並將陣地交給歙渠，自己帶別部悄然脫離戰場，順著峽穀內崎嶇不平的山路向北疾馳而去！