北風驟起，進攻南門的鮮卑軍逆風而行，於是從黑沙城城頭上只能斷斷續續地聽見那邊的吹奏樂曲和人聲喧嘩，聲音旋律頗有幾分西域風情，渲染得這片草原如同換了地方一般。
過了一會兒，城頭上有個突厥人大聲嚷嚷了一句什麼，然後「嘰咕」一聲聽得讓人牙酸的木頭摩擦的聲音，「砰」一下巨響，一枚火球就向空中拋飛了出去。燃燒的火球落到地上在風塵中一閃，就像是一根長竿捅到了馬蜂窩，嗡地一下大群人馬就從數百步開外奔騰起來。城上的弩炮投石車齊開，冒著黑煙的燃燒飛矢飛向空中，好似黑沙城是一座火山突然噴發了一陣。許多騎士不幸被弩炮火球擊中，在黑煙中滾落下馬，有的沒死慘叫著在地上亂滾。
但這點傷亡不足以讓鮮卑前軍後退，騎兵衝鋒速度很快，轉眼間就衝到了城下，兩軍遂用弓箭對射。城牆上點著火，突厥守軍得以用纏著油布的箭矢點燃後以火箭攻擊，而衝過來的騎兵部隊不便點火只能騎射，兩種箭矢在黑沙城上下的這種地方其實相差不大，但火箭比較耀眼容易引人注目，實際上是一種心理戰術：看起來儘是從城上飛下來的火箭。
交戰些許時候，鮮卑騎兵也沒佔到任何便宜。只見城頭上的密集步射猶如雨點一般給城下的將士造成了大量傷亡；鮮卑人的騎兵本來就不如步兵密集，騎射更是稀疏，又是仰攻十分吃虧。
許多人馬從城牆下飛奔而過，人仰馬翻喊聲響徹雲霄，不少戰馬上的人已中箭落馬只有馬匹跟著大隊仍在奔跑。突厥守軍用弓箭射殺近處的敵人，又一輪輪地向遠處發射弩炮和拋出火球石塊，給鮮卑人的縱深以威脅。
攻城戰剛剛開始，鮮卑軍還沒真正開始攻城就處於極不利的境地。但攻擊仍在繼續，戰場上交戰之後臨時改變命令就不是很好辦，慕容宣中軍在後方，好像也沒下令退兵。
這個時候鮮卑前軍準備攻城的步兵已經推進到城下，遂開始從各處搭梯子攀爬，騎兵在附近來回奔走掩護。黑沙城的工事和唐朝重鎮比起來又矮又破，可是鮮卑攻城時被火力壓制，損失非常慘重，但見梯子上爬到一半的人被火油潑中、身上還中了許多箭墜落，死得不能再死了。牆下很快橫豎擺滿了無數的屍體。
城頭的托西見狀哈哈大笑，高興得幾乎要手足舞蹈，大聲喊道：「城下的鮮卑犬要敗退了，命令左右翼騎兵全出，逼迫敵兵另外兩股人馬入戰！」
李適之道：「前者若不是可汗及時下令騎兵後退保存實力，現在無戰機可言也。」
托西因為心情好也就順著贊了他一句：「還是李公子建議得好。」
小可汗的一句話加上李適之那翹首的表現，周圍的突厥大臣臉上都有些不怎麼高興，好像功勞都是他李適之一個人的。沒開口說話的暾欲谷這時觀察到了所有人的表現，心道：李適之智謀過人，只是性情上有些太愛表現了。
突厥左右翼騎兵就挨著城池，指揮中心又居高臨下在城頭，使得他們傳令速度提升，沒過一會兒龜縮在城池側後的騎兵就出動了。北方馬的耐力確實不錯，這會兒突厥騎兵跑起來活靈活現絲毫沒有疲軟的表現。他們嘗試左右向中間合擊，不過以品字形布置的鮮卑前方三部不會讓他們得逞。
此時鮮卑前軍左右二部見突厥騎兵出動，無須等待命令便向前推進頂住他們。騎兵再度交戰，情況已是不同：最開始野戰時突厥三部對抗鮮卑三部，突厥一萬騎兵分作三份一部只有三千多人；而現在突厥騎兵整合之後從左右兩邊齊出，一部就有四五千人，黑沙城充當了中路的位置，使得他們的騎兵在面對面時已沒有人數劣勢了。
鮮卑軍中路攻城的部隊失利，在沒有接到撤退軍命時已顯得不支，有敗退的跡象。慕容宣仍然沒下令撤退，卻讓中軍附近的另一部人馬向前支援，意圖以左右翼騎兵保護中路的情況下，用後方預備隊為支援強奪黑沙。
戰場之上的變化並不能時常如人所願，這時鮮卑左翼騎兵表現疲軟，戰馬衝突不動反被突厥矮馬沖得七零八落，在傷亡不斷上升的情況下有崩潰的危險。
一個大臣對慕容宣諫言道：「如果左翼崩潰，突厥騎兵從側翼攻擊中路，情形定危也。」
慕容宣當即下令道：「中軍調上去，後退者死罪！」
慕容宣中軍甲胄鮮亮，那是有王室衛隊功能的精銳重騎兵，在他的親自率領下轉向西面壓左翼。待披著馬具甲的沉重鐵騎發動衝鋒時，果然如戰車一般銳不可當，突厥兵死者甚眾不斷後退被壓縮回了城牆附近。
不料忽報右翼一部不敵，被突厥騎兵沖回來了。這時慕容宣的重騎兵營還在西城，機動又緩慢，要及時轉戰東城恐怕來不及了，他只得下令道：「傳令中路前部停止攻城，向後撤退避免被兩面夾擊；中路後部增援右翼，穩住陣腳。」
慕容宣的命令還沒完全傳達下去，軍情就瞬息變化。時中路後軍接到了命令轉向右翼，但攻城的前軍還沒得到消息，陣後的兵馬一動，掩護攻城的騎射就往後跑，出現了崩潰的前兆。就在這時，右翼騎兵在增援沒到達之前就被擊潰，大群騎兵掉頭就跑，很多人被裹挾著後退。空中箭矢飛舞，風聲弦響慘叫聲更增恐怖。
輕騎跑得飛快，右翼鮮卑騎兵倒是沒受到毀滅性的重創；但那幫突厥騎兵並不遠追，而是調轉方向側擊中路。鮮卑攻城部隊敗退之後，托西便親率守城的步軍弓箭手下令開城門涌將出來。鮮卑人的中路兩部人馬約萬人面對兩面攻擊紛紛後退，後面的人跑得最快都渡河了，簡直是大敗的局面。
慕容宣中軍有人見狀忙勸道：「陣腳已亂，咱們趕緊全軍後撤再做打算。」
「突厥人少，不可能合圍吃掉我們，一時失利無須慌張。」另一個人說。
慕容宣十分惱怒，遂率領重騎兵向南門中路衝鋒，突厥人的弓箭對裝備精良的王室重騎兵殺傷有限。但慕容宣的人馬很快就被看起來亂鬨哄的步騎人馬堵住了，左翼在他們轉攻之後幾乎是瞬間就全線崩潰，不是死傷就是逃跑。慕容宣靡下三萬大軍，此時竟然成了以寡擊眾的不利局面，被圍攻砍殺損失不少。他見沒辦法取勝了，只得長嘆一聲帶領部下敗退。時左翼突厥輕騎迂迴南面意圖包圍這股重騎兵予以吞掉。
又是一番混戰，過得一會兒渡河的一個吐谷渾大臣收攏了一些馬兵返身殺了回來，慕容宣部趁勢發動猛烈衝擊，擊潰了身後的那群突厥馬兵脫身而走。
突厥騎兵遂合軍一處，丟下出城的那幫守軍自己渡河向南追殺。此時慕容宣手下五部人馬已混亂不堪，協調調遣成了幾乎不可能完成的事，一路敗退，死者甚眾。
那些丟了馬的軍士一時找不到坐騎，跑又跑不了躲也沒地兒躲，在這異國他鄉只能束手待戮，一旦被突厥馬隊追上就被砍得血肉模糊。
慕容宣各軍被追殺了十幾里地，才因為夜幕降臨突厥慢下來，馬匹在晚上看不見路容易混亂，吐谷渾軍的壓力稍稍緩和。眾軍護著汗王慕容宣佔了一處山丘收攏近左殘兵立住陣腳，又派出斥候四處尋找殘兵敗將傳達消息。
次日清晨，吐谷渾大營粗略一清點，死亡失蹤加上重傷者盡半，糧草輜重也在敗退中丟失了大部分，士氣頹靡，戰鬥力大損。但見汗王神色沮喪，大臣們紛紛勸道：「勝敗兵家常事，我軍遠道奔襲山高路遠又不熟地方，汗王無須太過掛懷。」
慕容宣郁色重重地嘆道：「此戰本就不是我們鮮卑人的戰爭，未能立功無非受到朝廷名義上的責罰而已，我只是嘆息追隨我遠達千里的勇士棄屍遠方，連屍骨也不能埋在家鄉，頗感心痛。」
大臣說道：「改日上國（唐朝）天兵攻佔黑沙城，我們再搜尋將士們的屍骨運回吐谷渾，以安忠魂。」
其他人也紛紛勸道：「當此之時我軍無法繼續作戰，應早些退入唐朝三城地界修整，避免不必要的損失。」
慕容宣以為然，只得帶著人們失敗的情緒不甘心地向南撤退。大臣們提到了朝廷時也給慕容宣敲了個警鐘，如果他不是有靠山，就憑自己的根基在對外戰爭失敗時很可能就演變成內部矛盾，汗位不保也有可能。
當然現在他不用擔心這個問題，姐姐還坐鎮吐谷渾王城，她可是薛崇訓的妃子，誰敢動她？除非那些心懷不軌的逆臣真有本事能拒唐朝的鐵騎。
在清晨的涼風中，草原再次恢複了平靜，暫時看不到突厥兵馬的蹤跡，這片大地彷彿什麼也沒發生十分寧靜，只是風中隱隱帶著令人難受的血腥。