劉備與四將約定半日為期限，若是半日內董卓不派兵追擊，便放棄伏擊，率軍急行北上，與劉備合兵。若是董卓派了大軍追擊，便在此處殺之個落花流水，以振幽州軍的軍威，使得董卓再次膽寒。
本來，呂布率軍追擊劉備，也是一時腦熱，沒有多想，但是，有了多謀的李儒的肯定，呂布不由底氣十足，認定劉備絕對想不到自己會率軍追擊，是以一路之上隻管火速行軍，隻是派出個別斥候探路。不想，在路經臥虎崗的時候，呂布的四萬大軍剛剛經過一半，忽然聽到一陣鼓聲，接著便是無邊的呐喊聲，隨即從崗上飛來無數飛箭以及滾石巨木，呂布軍大亂，四散奔走，還沒等崗上的幽州軍衝下來，死於飛箭、滾石巨木以及自相殘殺者已經去了十之二三。
呂布大怒，急忙回軍救援，準備斬殺幾個幽州軍大將，以扭轉大軍的士氣。但是，當幽州軍猶如潮水般衝下來之後，一個又黑又壯、手持雙鐵戟的武將主動找上了呂布，呂布認得此人，正是劉備手下頭號大將典韋。呂布知道自己不要說斬殺典韋，就算是打敗他，也至少得二三百招之後，有心躲開他，卻不想典韋已經牢牢盯上了他，死纏著他不放，使得呂布一時無法脫身。
呂布被典韋絆住之後，其手下眾將中隻有張遼能與文醜勉強打成平手，成廉與曹性、郝萌三將抵住了顏良，秦宜祿、魏續、宋憲、侯成四將抵住了許褚。雖然雙方的大將們廝殺得不分勝敗，但是呂布大軍畢竟處在中伏方，士氣和戰鬥力比之幽州軍要差了許多，廝殺一陣後，敗局便已定。
呂布也明白若是繼續打下去，隻怕這五萬大軍會被全殲在此，而且劉備至今還沒有露麵，天知道他會不會在關鍵時刻再捅上一刀。於是，呂布果斷下令退兵，親自殿後，顏良四將帶領大軍掩殺一陣，也不多過追擊，繳獲了無數的馬匹和軍械。
敗逃之後，呂布見幽州軍沒有追上來，這才鬆了一口氣，急令大軍停下，讓張遼清點人數，發現四萬大軍竟然折損過半，還有兩萬三千人，帶傷者不在少數。
聽到這個結果之後，呂布是又怒又怕，怒的是，劉備似乎天生是他的克星，虎牢關下差點被其一槍致命，西進途中妻子落入其手，一番追擊下來，再中劉備之計，損兵折將。怕的是，呂布打著搶奪女人和財物的口號，非但女人和財物沒有搶回來，反倒折兵一半，如何向董卓交代。
思量半晌，呂布越想越氣，暗恨自己無能，當即便一把抽出寶劍，這便要自盡。一旁的張遼等人急忙上前將呂布手中的寶劍搶下，張遼安慰道：“溫侯，所謂勝敗乃兵家常事，誰也想不到劉備如此奸猾，相信相國大人也會原諒溫侯的。”張遼是個明白人，當然知道呂布之所以自盡，主要還是因為損兵折將之事無法向董卓交代。
剛才呂布也是一時氣不過，這才產生了輕生之念，此刻經由張遼一勸，輕生之念自然就煙消雲散，緩緩將寶劍收入鞘中，恨恨道：“我呂奉先對天起誓，有生之年必然要殺死劉備，以報奪妻之恨。”
定了定神，呂布傳令大軍起程，向董卓的大軍追趕而去。
呂布的大軍未到，但敗報卻是提前傳到了董卓耳中，董卓自然是大為惱怒，咆哮著要殺掉呂布。
李儒急忙勸道：“恩相，此次虎牢關大戰，成就劉備英明，關東諸侯多有依附者，恩相遷都長安，遠離中原，乃為避其鋒芒。但是，關東諸侯西進之心卻並為之消除，恩相有呂布，則劉備、袁紹會忌憚一二，若是恩相殺了呂布，隻怕關東大軍便會馬上揮師西進，恩相何以自處呢？”