陳文博終於下令了，為了防止黑夜部隊的相互碰撞，他沒有把部隊分開，而是把三個旅一字排開，排成三個突擊方陣，他親自帶人在南，李陵在北，同時發起了進攻。
已經激戰多時的東胡各部都已殺紅了眼，白馬部在達奚望的帶領下，就沒想過要活著回去，他們想的隻是能給自己的族人報仇，多殺一個都是賺的；青牛部的也瘋了，他們看到紇骨力被達奚望砍成兩段，一個個衝上來想殺了達奚望，卻被他的親兵擋住，混戰在一起；與此同時，西烏桓、拓拔等部也受他們的感染，一個個都是不要命的架式。就在這時，不遠處傳來一陣戰鼓聲，接著傳來如雷的馬蹄聲，正在交戰的所有的人都是一驚，大家都沒想到這個時候還會有一支軍隊出現的附近。
達奚望第一個反應過來，這是漢軍，在這草原上也隻有漢軍才使用戰鼓，而且能在這裏集結這麼多軍隊的也隻有他們了。達奚望在第一時間內想到的不是逃走，而是如何才能把拓拔信殺了，他已經盡力帶人衝向拓拔信所在的位置，可惜相隔太遠，天色又暗，中間又有太多的亂兵，所以一直沒有靠上去。
拓拔信和郝丹也很快反應了過來，可是他們幾個現在已經沒有能力指揮自己的人馬，他們現在能做的就是抵抗或者逃跑。
漢軍終於衝了上來，他們根本不管交戰的雙方是誰，隻要是胡人就殺，不是自己人就砍，常常正在拚殺的幾個人同時被衝上來的漢軍殺死，有時正在地上翻滾搏鬥的兩個人同時被漢軍的馬蹄踩成了肉醬。
東胡雖然參戰人數多達八萬，可是長時間的搏殺已讓雙方損失慘重，筋疲力盡，而漢軍以逸待勞，再加上漢軍攻擊的陣形和突然性，讓對方根本無力抵抗。
曹宗仗著跨下良駒，率先衝入敵陣，他看到麵前一個東胡人揮刀砍死了自己的對手，曹宗沒有多想，立即揮刀向那人砍去，但他的對手不是平時訓練時的木樁，就在他快要砍上的時候，那人就地一滾閃到了一邊，不過，他並沒能躲開漢軍的馬蹄，很快就被踩得稀爛。
隨著兩萬漢軍湧入混亂的戰場，黑暗中已經分不清誰是誰了，隻要不是自己人，上去就是一刀。在這樣的環境下，第十一師的格鬥顯示出了威力，逐漸占了上風。而東胡各部不知道有多少漢軍殺來，黑暗擋住了他們的視線，隻聽到四周圍都是漢軍的喊殺聲，這使得他們的信心大大降低了。
這陣廝殺一直持續到第二天天明，逃脫漢軍追殺的東胡人少之又少，絕大多數人不是戰死就是被俘。拓拔兄弟死於亂軍，郝丹在逃跑時被達奚望遇見，隻一個回合就被他斬下馬來，而達奚望由於戰馬疲憊，最終還是被漢軍包圍，他不願投降，自刎而亡。
仙鶴山一戰，東胡各部主力八萬主力幾乎全軍覆滅，漢軍成了唯一的贏家。