就在王竇聯軍猛攻洛陽時，三萬六千陝州精銳騎兵以長孫順德爲主將，屈突通、李君羨爲副將，蕭瑀、封德彝爲參軍終於趕到了洛陽北面，與竇建德留下的兩萬阻援兵馬展開了激戰。
竇建德將軍營轉移到青城宮，尚未修好壁壘，程知節就率二萬兵馬從北門衝出，憑藉舊馬坊的牆垣溝塹，靠近水抵擋夏軍。
竇建德讓精騎在北邙山列陣，自己登上帥帳前的高臺觀察唐軍，對身邊的人說：“唐軍的處境已窘迫了，想僥倖打一戰，今日打敗他，以後他再也不敢出戰了！”
長孫順德見洛陽城裏兵馬已開始出動，遂命令屈突通率領五千步兵過谷水進擊夏軍，並告誡屈突通道：“軍隊一交鋒立即放煙火。”
待到起煙，長孫順德帶領騎兵向南衝擊，身先士卒，與屈突通匯合兵力奮力戰鬥。
戰鬥既已開始，李世民也沒必要再詐死，他想了解竇建德軍陣兵力分佈情況，在牛進達等人勸說無果後，親率薛萬徹和副將丘行恭以及幾十精銳騎兵衝入敵陣，直殺得夏軍人仰馬翻，不可阻擋。
衝穿敵陣後被一條長堤阻路，回頭看時，才發現已和衆騎兵走散，身邊唯有副將丘行恭跟隨。
十幾名夏軍騎兵追上來，李世民長槍如龍刺倒五人，卻難阻坐騎中了夏軍暗箭，正中它腦門，倒地抽搐，眼見不活了。
丘行恭見狀忙調轉馬頭向回騎，射擊追趕的夏國騎兵，箭無虛發，追兵不敢再向前。
解除李世民危機後，丘行恭下馬將自己的坐騎讓給李世民，自己在馬前步行，手執長刀跳躍大喊斬殺幾人，衝出夏軍軍陣，與牛進達援軍一起又進了洛陽北門。
竇建德也率領部下殊死戰鬥，軍隊幾次三番打散後重又集合起來，點鬥從辰時一直打到午時，竇建德因傷亡太大不得不退軍。
李世民見夏軍混亂撤退，果斷又揮軍出城追擊，長孫順德見機抽出一萬人馬與李世民所率追兵對進，直把夏軍殺得潰不成軍，往東逃竄過去。
長孫順德從陝州過來，知道張亮和尉遲恭已奉李淵旨意從運城南下，他們的目的地也是洛陽北門，所謂窮寇勿追，遂與李世民一起撤回了洛陽城內。
至此，北部的夏軍之圍鬆開了一道口子，雖未徹底擊潰夏軍，擒獲竇建德，但李世民經過這一次穿陣而過，對夏軍的佈防陣形有所瞭解了，破敵之策已成竹在胸。
而南門的戰鬥在和知節和李孝恭的奮力抵抗之下，以傷亡兩千餘人的代價斃傷鄭軍一萬五千多人，抵擋住王世充七次猛攻。
牛進達沒有使用火藥彈，雙方互射了幾輪羽箭後就短兵相接，戰況激烈，寬闊的護城河裏飄滿了兩軍士兵的屍體，將河水都染紅了，牆城上還留着幾十條被燒燬的雲梯印記……
他們沒有開城出擊，能拖多久就拖多久，今日的任務就是拖住王世充，不讓他往北門派兵。
陝州兵進城後，李世民召集衆將，朗聲說道：“王世充今日損兵折將，糧草難繼，離敗完之日已不遠了，朱元璋和趙匡胤退兵之事陛下應已知曉，自會加派援軍過來，爲防止王竇兩人泄氣，我們是否可以放棄外城了？”
再者，將近二十萬人馬全部縮在內城，加上常平倉裏的糧食也要搬進來，又得佔一大片地方，這樣安排是否真的可行？
牛進達率先施禮道：“殿下，放棄外城不可取，就如今局勢而言，王竇兩軍雖有損失，但未傷根本，如若外城被他們所佔，打擊我軍士氣不說，內城彈丸之地如何容得下我軍全部人馬？”
程知節接過話道：“殿下，牛將軍言之有理，常平倉還有兩百萬石糧食，不能留給他們吧，若全部搬進內城，根本就不好放置，放棄外城萬萬不可。”
長孫順德也道：“殿下，援軍還在路上，不知何時才能抵達，這個時候放棄外城相當於自廢鎧甲，請三思！”
長孫無忌卻道：“諸位將軍，殿下既然有此想法，何不聽聽殿下之意？”
衆人聽後都看向李世民，這個未滿二十歲的太子絕不是無謀之人，他既然說出這個主意就一定有他的道理。
北門外，竇建德收攏潰軍，重新開始排列戰陣，一個時辰後，大部分士卒們歸隊，回來的士卒飢餓疲憊，都坐了下來，爭着喝水，士氣全無。
直到此時他才知道上了李世民的當了，南門的戰鬥情況他還不知道，但估計也跟他這邊差不多，李世民以假死爲餌，引誘兩人攻城，然後又與城外援軍配合，直殺了他一個措手不及，戰損達三千餘人。
李唐援軍已陸續抵達戰場，再拖下去會有被反包圍的可能，難道真要棄了王世充獨自撤退？好久沒有冀中的消息了，留守的兩萬人馬如何了？
竇建德很無奈，不聯軍不行，脣亡齒寒的道理他是知道的，李唐滅了王世充後，他的大夏遲早也會被滅，只可惜，朱元璋和趙匡胤寧願苟且一時，也不肯拼個前程。
撤吧，趁現在還有力量跟李唐對抗一下，遲了可能就連撤退的機會都沒有了。
可撤往何方呢？冀中情況不明，肯定不能再回去，西邊是李唐的地盤，南邊是王世充的地盤，只有東邊是生路，沿黃河東撤，跟趙匡胤去搶地盤？
難啊，進退失據了。
想了一晚，就連王世充的信都沒看，第二天一早，他就決定拋下王世充，東撤了。
昨日被衆將說服，李世民並沒有說出他心中所想，放棄外牆的確有些冒險，援軍不來根本就實施了了反包圍之計，既然大家都不同意這麼幹，不幹就是了，沒必要跟大家擰着來。
於是他只說了再考慮考慮，就沒了下文，衆人這才鬆了口氣，商議完後各自回營。
李世民沒有休息，天亮後就接到特戰隊報告，竇建德正在集結後軍，似是要撤退。
機會來了，你撤我進，北面是黃河，現在雖還沒解凍，但冰層已開始化了，承受不住人馬在上面行走，竇建德不會往北撤。
西面更不可能，迎着李唐援軍而去還不如留在這裏耗着；南面是王世充駐軍之地，他也不會去，所以說他只能走趙匡胤老路，往東撤退。