此战共出动并州军步兵三万两千人，骑兵一万三千。另有陷阵营两千。总共四万七千。
曹军也是倾力出动，总兵力三万八千。他弃营寨不顾，只留下数百伤残疾病地军士，于营寨中虚张声势，主力全军出战。他中间，是一万精锐步兵，配以三千长矛手、两千大黄弩手，阵前另有两千余人地并州降军。单衣长刀，作为第一线肉盾。曹操的中军分成左右两部：左部曹操亲自指挥，军师荀攸参赞，并握有三千精锐的预备队；右部大将曹仁指挥。朱灵、牛金、刘岱、马忠、路招等将领深入一线部队，kao前指挥。中军总兵力一万八千人，这还不算他那两千降军。
曹操的左翼是普通骑兵四千人。由典军校尉夏侯渊指挥，讨寇校尉乐进统率一千三百豹骑；李典统率大黄弩手一千人，步兵五千人。合计一万三千余人；右翼是曹纯指挥的一千四虎骑；张颌领步兵四千余人。合计六千。
双方列阵完毕，并州军以进攻拉开序幕。这个序幕，吕布采用的是郭嘉地建议，先以正攻法试探曹军虚实，他下令让并州军前队缓缓推进。果不然，并州军这边推进后，左右两翼的骑兵先开始交锋，而中路主力还间隔百多丈时。被强压在曹军阵前地两千人体盾牌——并州俘虏。出现了大规模的叛逃，扔下手中的武器。逃向并州军方向。并州中路军的阵型，在“自己人“的冲击下，出现了若干小混乱，而这两千俘虏中，还混有曹军的三百多名死士。他们的衣服间藏有淬毒地匕首，无差别杀伤并州军与俘虏，使混乱骤然扩大。
并州军中路急忙向两边散开。吕布出动后军的骑兵，驱散、消灭了俘虏与死士，但曹军以弓弩集中攒射，并州军伤亡颇重。曹操趁机麾军进攻，并州军中路暂时处于防守的劣势。但吕布与高顺的精锐主力在后阵并未动。他依然观察整个局势。
此时，并州军右翼开始发力。郭嘉增援了三千骑兵给右翼，使右翼骑兵数目达到八千骑，逐渐压制住曹军左翼，尝试向起侧后包围。
曹军的思路竟然也和并州军相似。他们反击，以己方右翼的重装虎骑作为突破先锋，冲垮了并州军左翼的数道防线，紧接着后队的步兵大举压上，迫使其并州左翼不得不后撤。
第一阶段这样打下来，双方各有得失，阵势从原来地南北对峙，逐渐逆时针旋转，都是左退右进。
吕布在后面统筹战局，决定不管己方的左翼。他打算让“曹操打曹操的，自己打自己的”。他放弃了呈现胶着状态的中路，再度增兵给右翼。
高顺亲帅两千陷阵营突袭，迅猛不可阻挡，曹军左翼很快吃不住劲了。夏侯渊焦头烂额，他接到曹操的命令后，才有意识地引军后逃。杀得性起地华雄带领本部骑兵追赶过去，两支骑兵都暂时拖离了战场。曹军左翼失去了骑兵掩护，暴lou出来。
但中路，由于吕布连续抽调兵力支援右翼，兵力削弱。再加上并州以骑兵闻名，步兵略逊于曹军，被压制得节节后退。
战局依然处在僵持阶段。
这给曹操带来了巨大的压力。华雄被他让夏侯渊设计引走了。一旦华雄的骑兵赶回战场，从侧翼甚至背后给他的军队一击，腹背受敌的他们必将崩溃。但曹操也有优势：并州军的左翼在曹军的猛攻下濒临崩溃，并州军左翼的主将成廉已经被迫带着亲兵投入作战。
曹操作出了与吕布类似的决定。他没有去支援只有李典领步兵死守的左翼，而是亲自带领三千预备队突入己方右翼增援，希望能够在华雄带并州骑兵回来前，击溃并州地左翼，再从东、南两面夹击并州中路主力。
局面到了这个地步，kao地就是坚持。双方的天秤平衡得要死，谁能够坚持地住，谁能拼死作战，谁就能够先达到战略目的。混战中，曹操下了死令，曹纯带领虎骑，奋死突击，终于击溃了并州左翼，斩杀成廉。
只晚那么一点点。在曹纯把兵力压向成廉的时候，吕布动了，他领八百亲军逆袭，入千军万马如无人之境，可就在冲到成廉那方的前一刻，吕布亲眼看到了曹纯杀掉了成廉。吕布怒起，挥兵刃斩杀了曹纯。群龙无首，紧跟吕布的八百亲兵也将剩余的七百虎骑灭掉了大半。吕布首斩告胜，但并州中军也被曹军完成两面包围，
就在这个并州军岌岌可危的关头，华雄那方传来捷报。华雄的六千骑兵杀败夏侯渊后，终于从吕布的传令兵处得到了消息，及时赶回战场。平衡的天秤一端被他硕大的体魄重重压下，终于华丽丽地失衡了。最先遭到华雄骑兵侧后突袭的，是本来就苦苦支撑的曹军左翼步兵。主将李典死战不退，被华雄彻底k※#8226;o，宣告阵亡。李典的阵亡引起连锁波动，曹军阵脚动摇。并州军在吕布的率领下开始全面反攻。
曹军战局崩溃了。
曹操欲退，他将张颌留下断后。张颌被包围，吕布招降不果，下令乱箭射死。曹操其他手下，朱灵、牛金以下一万七千人战死，刘岱、马忠、路招等一万将士被俘，其余溃逃。