第二日，赫連昌派尚書斛黎文帶領三萬步騎兵來追殺。
拓跋燾的手下也沒想到會引出來這麼多人，心裏都沒底，急忙往軍營裏跑，斛黎文就在後面追。
等拓跋燾到了大營準備戰鬥時，突然風雨大作，黃沙飛舞,從胡夏軍方向朝北魏軍吹過來，颳得北魏士兵都睜不開眼。
長孫翰等都建議道：“夏軍的步騎聯陣過於強大,我軍又處下風，不佔天時地利，請單于快收兵！”
拓跋燾也有些猶豫，崔浩說：“我軍千里出戰，就爲今天，這時候就算跑也來不及了。敵人這時貪功冒進，沒有後備，我軍分兵從後面襲擊，老天又怎麼只會幫助他們呢？”
拓跋燾想了想：“無錯，我們遠道而來，就是要引誘敵人出城，唯恐他們不出。現在他們既然出城了，我們卻避而不打，只能使敵人士氣旺盛，我們卻被削弱，這不是用兵的好計策！”
於是，命令部隊集結假裝逃走,引誘敵人追趕,使他們疲憊。
就分兵繞過去襲擊胡夏軍的背後。
風雨越來越大，魏軍的正面人又太少，拓跋燾戰馬受驚把他摔下馬來，幾乎被夏軍活捉，大將拓跋齊從旁邊殺出，拼死擋住爭先恐後殺過來的胡夏兵。
斛黎文就下令全軍一齊向拓跋齊和拓跋燾放箭，頓時萬箭齊射，兩人都中了數箭，幸虧拓跋齊身披重甲擋了大部分箭，倆人都還傷得不太嚴重。
正在危急時刻，從胡夏軍後面發動襲擊的魏軍總算趕到，反而將胡夏軍包圍起來，斛黎文的軍隊頓時亂成一團。
拓跋燾從地上爬起來，拍拍屁股又翻身上馬，看見胡夏軍統帥斛黎文就在面前，他舉起長矛就是一下，將斛黎文挑下馬來。
拓跋燾接着奮力突擊,一連殺死十幾名胡夏兵。胡夏軍失去統帥，頓時四散奔逃。
拓跋燾整頓隊伍乘勝追擊,又殺死敵軍一萬多人,一直追到統萬城的城門下。
魏國部隊乘勝把夏國殘兵追到統萬城北，殺死了夏王赫連昌的弟弟阿南公赫連滿和侄兒赫連蒙遜，殺死士卒一萬多人。
站在城樓上觀戰的赫連昌萬沒想到北魏軍會反敗爲勝，來不及逃回城裏，只好和幾百官員帶着隨從向上邽逃去。
拓跋燾和拓跋齊帶着幾十名士兵一直衝到城裏，其換成常人衣服要進入敵城，拓拔齊堅決勸諫不聽，便跟幾個人一起隨皇拓跋燾入城，殺進胡夏皇宮。
城中的殘軍發覺了，把所有城門關閉，拓跋燾和拓跋齊等趁勢進入敵人宮中，拓跋燾也不笨，找到一些婦女穿的裙子，把槊捆紮起來，大家化裝成逃難的皇族，太武帝沿着槊爬上城去，全部安然逃出。
等到了黃昏的時候，夏國的尚書僕射問至保護着赫連昌的母親逃出城外，司徒長孫翰率領八百騎兵追趕夏王赫連昌，一直追到高平，沒有追上，便回來了。
統萬城的守軍本來就不多，第二天就向拓跋燾投降，號稱永不陷落的統萬城就這樣稀裏糊塗地陷落了。
魏國俘虜夏國的親王、公爵、高級文官、軍事將領以及赫連昌的太后太妃皇后嬪妃、姐妹、宮女等數以萬計。
當初，夏王赫連勃勃，性情奢侈，興築了這座統萬城，城牆高十仞，牆基厚達三十步，上寬十步，宮牆高約五仞，它堅硬得可以用來磨礪刀斧，亭臺樓閣、水榭也都十分雄偉壯麗，全都雕刻圖畫，用錦繡裝飾，精緻侈華，無以復加。
拓跋燾看到這些，回頭對左右侍從官員說：“一個小柄，卻把百姓奴役到這種地步，怎麼能夠不亡國呢？”
俘虜了夏國太史令張淵和徐辯，任命他們仍舊擔任太史令。
拓跋燾還俘虜了前東晉的大將毛之以及西秦的將領庫洛幹，把庫洛幹送回西秦，因毛之擅長烹調，就任命他爲大魏的太官令。
拓跋燾還看到一篇夏國著作郎天水人趙逸寫的文章，過分吹捧赫連昌，大怒說：“這小子是個無道君主，怎麼膽敢如此，誰寫的文章？應當快快查出問罪！”
崔浩勸阻說：“文人寫文章，無論是讚頌，還是抨擊，大多數都是言過其實，不一定發自內心，只不過是不得不寫而已，用不着懲罰。”
拓跋燾這才作罷，看了看後宮人員，又把赫連勃勃的三個女兒收入後宮作自己的妃子。
此刻達奚斤還在與夏國的平原公赫連定在長安對峙，拓跋燾命令宗正娥清、太僕丘堆率騎兵五千人開赴關右一帶，去佔領地盤。
而赫連定聽說統萬城已經被攻破，已是不敢再待，於是率衆投奔上邽。奚斤率部追擊，追到雍城，沒有追上，只好班師。
拓跋燾命令達奚斤回平城聽候新的任務，詔令達奚斤撤軍。
達奚斤覺得打得還不過癮，請求繼續增援一鼓作氣滅掉胡夏，於是上奏疏說:“赫連昌逃跑據守上邽，糾合殘餘勢力，沒有盤據的資本。現在利用他的危難，消滅他是容易的。請求增加鎖甲馬匹，平定赫連昌後返回。“
拓跋燾一看，就回道:“赫連昌是逃亡的叛徒，攻打他辛勞損傷將領士兵，可姑且停止用兵，今後攻取他不算晚。“
隨後又詔令丘堆班師，而達奚斤卻依舊上奏直言堅持己見，上表請求留下丘堆進軍平定赫連昌，拓跋燾見奚斤公然違抗命令，感到很不痛快，卻也答應他的請求。
於是准許了他一萬人，並派遣將軍劉拔送馬三千匹給奚斤。如此，只撥給他一萬軍隊，三千匹戰馬去追擊，另派御史大夫安頡去當監軍（其實就是想看看奚斤是不是要造反）。
拓跋燾從統萬出發，向東回國，任命常山王拓跋素爲徵南大將軍、假節，命他與執金吾桓貸、莫雲留下鎮守統萬。
於此同時，北方柔然聽聞大魏攻打胡夏，鬱久閭大檀正率數萬兵馬攻打戌城，可死了無數將士，卻連城下都未曾靠近，一時間也是膽寒了。
他想不到，僅是短短兩三年的時間，劉盛的部隊便已是這般強大。
雙方又僵持數日，直到拓跋燾抵達柞嶺，大檀得聞大魏攻克了胡夏統萬城，這才驚慌逃竄去了。
西秦那邊聽聞胡夏國都被大魏攻破，西秦王乞伏熾磐對他手下的文武羣臣說：“我早就知道赫連氏必定不會成大氣候，才冒險歸降了北魏，現在發生的一切都應驗了我的預言。”