果然，匈奴的两个骑兵军团出城迎战，霍去病亲率重骑兵部队进行迂回，并很快出现在匈奴骑兵右翼。同时，汉军轻骑兵迅速前出至匈奴骑兵左翼，对一个匈奴骑兵团形成了夹击之势。
匈奴骑兵发现自己被夹击了，慌忙后撤，但无济于事，在重骑兵和轻骑兵的夹击下，一万骑兵全部战死沙场，无人幸免。
而此时，另一个骑兵团并没有撤退，而是选择了与数倍于己的汉军交战，汉军的两万轻骑讨不到任何便宜，双方一直激战到了中午，匈奴骑兵团损失四千，汉军损失五千。双方陷入僵持状态。