神武川新城城池偏小，城里却集中了步骑兵两万多，所以防守上没有薄弱环节。李克用留了一万步兵守城，由李可柔和军师盖寓负责防守，自己率领一万三千骑兵在城外安营扎寨，深沟高垒，与神武川新城形成掎角之势。但是防守不是李克用的风格。自从军以来，只有李克用追着揍别人，哪有被别人堵着打。李克用远远望见赫连铎率领大军浩浩荡荡绵延不绝，遂心生一计，叫来李克修、李克宁，如此这般叮嘱一番，自己率领五百骑兵出战赫连铎。
赫连铎自恃人多，以为李克用不敢主动出击，所以毫无防备，没想到李克用居然敢主动出击，被打了个措手不及。
李克用冲入阵中，所过之处，血肉横飞，随着一遍遍的手起刀落，一个个吐谷浑骑兵坠下马来。拓跋思恭远远望去，暗自庆幸自己离得远，只见李克用在马上翻越如猿，不管多少枪矛刺来，均能轻松躲过。李克用在阵中搏杀片刻，挥舞弯刀，示意撤回，于是又带领这数百骑兵透出重围。赫连铎自然不会让李克用这么容易离开，下令白义诚率前队兵马全军追击。跟随李克用的这几百名骑兵都是精于骑射之人，在草原民族中往往被称作“射雕手”，李克用一边撤退，一边指挥部下向追兵射箭，一时间吐谷浑人又死伤数百人。赫连铎一心生擒李克用，自己亲自率兵冲杀上前，忽然听得一声炮响，李克宁率一支骑兵从赫连铎左翼杀来，李克修率一支骑兵从赫连铎右翼杀来。赫连铎惊慌失措，一面拼死抵抗，一面派人向后队的拓跋思恭请求增援。白义诚在前方听见了自己后边的喊杀声，下令后队变前队，全军回援赫连铎。李克用冷冷一笑，令人挥舞令旗，傅文达、康君立也率军杀来。白义诚与赫连铎人数虽多，此时却方寸大乱，人马自相冲撞。拓跋思恭毕竟是党项人，有意坐山观虎斗，迟迟不肯救援。最终赫连铎和白义诚大败而归，手下将士死伤无算。李克用也下令收兵，以便使军队得以休息。
赫连铎率军逃至远处，草草创建一营，用以修整军队。
到了晚上，忽然营中火气，杀声震天，原来是李克修率领几百人前来偷营。然而吐谷浑人白天过度劳累，夜色之下难以确定敌人的人数，只能胡乱射箭，不知道误伤了自己多少弟兄，而李克修却率众全身而退。
吐谷浑人被李克修折腾了一夜，第二天全军疲乏，赫连铎无奈只能撤退三十里，重新安营。
又过一日，赫连铎重新进攻。鉴于上一次的教训，赫连铎派党项人攻城，自己率军进攻李克用在城外的营垒。攻打一日，李克用见吐谷浑人早已倦怠，士气低落，于是鼓角齐鸣，从营垒中杀出，赫连铎措手不及，只得败退。党项人本来在城下出工不出力，没想到被吐谷浑的溃兵冲乱了，只能被吐谷浑人裹挟着撤退。
李克用早就记恨赫连铎阴险狡诈，不肯错失良机，一路追杀，吐谷浑人和党项人此时已经乱作一团，只顾逃命，无心再战。忽然听得一声炮响，原来是李国昌带着蔚州的骑兵赶来。李国昌看见吐谷浑人，早就咬牙切齿了，趁机与李克用一起夹击赫连铎。一阵冲杀过后，赫连铎带着少数残兵逃回云州，地上留下了一具具尸体。
吐谷浑遭受重创，为了安抚吐谷浑，朝廷封赫连铎为大同节度使。
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