李勣率領的唐軍提前到達漠北與鐵山中間，這里是鐵山去往漠北的必經之路，頡利可汗若要逃向漠北就必將朝此道而來。
漠北有不少突厥軍隊，不能離得太近，以免漠北的突厥軍隊出兵支援頡利。李勣思前想后，決定來到此處埋伏，這里是難得的隘口，附近都是丘陵。
“張副總管，立即布置兵力，你帶著鐵騎在后，防止漠北的突厥軍，前面就交給本總管。”
張公瑾神情嚴肅，拱手道：“遵命！”
“盾甲兵在前，長槍上盾，大刀兵在后，弓箭手準備。”李勣命令其他將士做好準備。
“得令！”眾將士應道。
一個時辰后，很多將士的手開始凍僵。將士們來回搓著手，讓雙手保暖以防止僵住活動不了。
斥候終于趕回來報告：“稟告總管，前方十里發現敵軍。”
“是頡利的軍隊？”李勣急問。
“應該是。”斥候想了想道，“離得太遠，又下雪，看不清頡利是否在隊伍中。”
李勣淡淡地“嗯”了聲，又問：“人數多少？”
“人數不多，估計不多于二千。”斥候沒有多想道。
“好，你前去繼續盯著，若有異常，即刻回來稟告！”
“遵命！”
“所有人作好戰斗準備。”李勣轉而對其他將士道。
兩刻后，突厥軍隊進入李勣等人的視線。
只有一千多突厥士兵，李勣完全不放在眼里。
他擔心的是這一千多突厥士兵只是先頭部隊，有可能頡利可汗還在后面。
眼看著那一千多突厥士兵越來越近，李勣當機立斷，決定先滅了這一千多突厥軍隊再說。不管頡利可汗是否在后面，至少可以切斷其北逃之路。
望見突厥軍隊進入隘口，李勣大手一揮，聲音不大道：“弓箭手準備。”
埋伏好的弓箭手紛紛彎弓搭箭。
“放箭！”李勣忽然提高聲音叫道。
上千支箭急射，如同雨點般射向靠前的突厥騎兵。頓時，人仰馬翻，很多騎兵紛紛中箭倒地，戰馬栽倒。
剩下的突厥騎兵往前沖，試圖沖出隘口。
“盾甲軍，長槍軍準備！”
隨著李勣發令，盾牌入地抵擋敵軍騎兵，長槍兵舉起長槍，槍頭從盾甲之間的空隙處伸出，組成拒馬。
“嘶！”
馬匹嘶鳴！
“啊！”
敵軍騎兵慘叫聲起。
沖在前的敵軍騎兵本想憑著來勢洶洶的沖擊力一舉沖破盾甲，奈何馬匹還沒有到達盾甲之前，很多馬匹就被盾甲后面刺出的長槍刺中。
人仰馬翻，死傷慘重。
突厥騎兵雖勇猛，但人數太少，加上方才被“箭雨”射殺很多，剩下的兩三百騎兵根本沖破不了唐軍的盾牌與長槍組成的拒馬陣。
“殺！”
李勣一聲令下，大刀軍展開殺戮。
一千多的突厥士兵，短短時間就被殺得剩下不到一半。
李勣的帶領的軍隊人數上就比對方的多了不止一半，士氣高漲，加上又是伏擊，輕而易舉就打得對方落花流水。
相反的是這隊敵軍除了人數少外，本來是敗逃之軍，士氣低落，騎兵落敗后，那些步兵立即無心戀戰，不是四處逃竄，就是丟掉兵器投降。
李靖俘虜了三百多名突厥士兵，從其中的百夫長口中得知，頡利可汗根本沒有繼續往北逃，而是中途取道西逃。
李勣考慮過后，派出一千騎兵，往西追去，后來在路上與李在古之前帶領的一百騎兵相遇。兩軍合于一處，一起往西追趕頡利可汗。