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吕布却不慌不忙，顺势而下，正好又一脚踩在了赤兔马的马鞍上，并未掉下来。然后，吕布又稳稳当当地骑在马鞍上。长枪兵们见此不成，意识到赤兔马的重要性，又齐齐挺枪刺向赤兔马。眼看着，赤兔马就要被数百杆长枪刺出数百个透明窟窿来了。吕布情急之下，立即狠狠地勒紧缰绳，赤兔马会意，立即朝一边倒下下去，而吕布则是在赤兔马倒下之时一脚狠踏马鞍，再次腾跃而起。于是，长枪兵们既刺不中赤兔马，又刺不中吕布，又让吕布站在长枪之上，耀武扬威。
这时，马超赶来了。马超正在并州军中杀得遍地开花，所到之处，并州军纷纷受死。但听见吕布一声怒吼，马超扭头一看，吕布竟一举挑飞十几个西凉军士。这让马超怒火中烧，连忙弃了并州军这些绵羊，挺枪来战吕布。围攻吕布的长枪兵见马超赶到，立即给他让开一条道。马超得以直直地挺枪刺向吕布。吕布连忙骑上赤兔马，来与马超交战。看马超一脸稚嫩，吕布还以为马超不过是一介小将，不足挂齿。但马超一挥枪挥打吕布之方天画戟，吕布就能从其晃动不止的画戟上感到马超力道之大。吕布再也不敢小看马超，用出十分气力，来战马超。吕布虽是天下第二，仅次于黄忠。但马超的武艺高强，不是一百回合以内能够打败的。李儒见吕布久久未能拿下马超，又见并州军大部被西凉军伏兵杀出，蹂躏得糜烂，毫无抵抗之力，若是不撤军逃跑，冲破重围，并州军就要全军覆没了！李儒便高呼道：“奉先不必恋战！快快率我军逃出重围，不然我军可就要全军覆没了！”
听到李儒的提醒，吕布这才不甘心地将马超的长枪荡开，然后赶紧回到李儒身边，收拢剩余的并州军集结在一起，然后猛攻围攻着并州军的一部西凉军，想要突破重重阻拦。由于并州军被突然伏击，又被冲杀得四散，收拢起来十分困难。有很多并州军被冲散后，彼此之间被分割成了一小块，然后被西凉军重重包围，只得缴械投降。吕布和李儒、李傕、樊稠等人收拢来的并州军，不过八千多人。但这八千多人幸而是剩下的并州狼骑，都骑着战马。阻拦他们的，则是西凉军的步卒。西凉军步卒都将弓矢扔在了密林之中，操着刀斧和长枪。由于是伏击，并未集结成严密的阵形。
吕布命并州军狠狠地撞击西凉步卒，但因为被合围着，失去了冲击力的优势，反而让西凉步卒一阵斩杀了三百多骑。余下的并州狼骑，见西凉步卒悍不畏死，竟比骑兵更为凶狠，都不敢近前。吕布看到这一幕，悲愤交加，仰天怒吼一句：“若不死战，以冲破其阵，难道尔等要坐以待毙吗！”
吕布的这句话，掷地有声，震天动地，八千并州狼骑都意识到，假如他们不能冲出重围，他们今天就死在这了。于是，不论西凉步卒如何悍不畏死，他们也都体现出了悍不畏死的精神。这便是哀兵必胜。果然，并州狼骑和合围他们的西凉步卒杀得难解难分，不复再被动受死。魏延见状，想起了郭嘉的话，于是命令挡在并州狼骑往渭水面前的部曲立即散开，给他们让开了一条路。吕布和李儒等将都如释重负，二话不说，就赶紧率领并州狼骑穿过西凉步卒让开的一条道，冲向渭水。
魏延和马超立即率军追赶并州狼骑，直到吕布等人冲到了渭水之畔。渡口之上，正有一百多条小船在渡口上漂浮着。李儒一看，就知道刚才西凉步卒为何撤开包围圈了，这是要故意让并州狼骑陷入背水一战的境地。而西凉军有重骑兵，就算并州狼骑在河边结成严密坚固的阵形，也抵挡不住，会被撞下水去。事已至此，李儒已经完全没了主意。吕布见还有些小船，还能载着几百人过河，便与李儒、李傕、樊稠、张济等将领，率先抢占小船，完全不顾普通士卒的死活。
魏延和马超率军追到，马超正要纵骑兵冲杀之，但魏延就阻止了他。魏延说道：“并州军正要争渡，不若使之争渡而互相残杀。若纵兵冲杀，难免他们会结成阵形，不好攻克。可以让彼残杀，然后我军可迫降之，不战而胜。”马超从之。
果然，如魏延所说，并州军见西凉军停下了马蹄，就开始互相争抢为数不多的小船。在争夺之中，有众多小船翻覆。并州狼骑便互相残杀。而抢到小船的，正是吕布、李儒等将军校尉，普通士卒敢扒他们的船，吕布等将就毫不留情地挥刀砍断扒船的手。渭水之上，因此哀声不断，再也无人敢扒吕布等人的船了。吕布等人便乘着船，渡过了渭水。跟随他们渡过渭水的，不过只有数十人。剩下在渭水之中的，还有八千余人。魏延和马超命西凉军张起弓矢，瞄准渭水中的并州狼骑，马超呵斥道：“你们的主将已经弃你们而去，你们也再无船只渡河！现在，如若你等敢不投降，那就通通射死在渭水旁，让你等之鲜血，染红整个河面！谁敢！”
一听马超这话，又见马超身后，箭头寒光闪烁，八千并州狼骑，只得上到河岸上来，扔了兵器，跪地投降。除了在渭水之畔收纳八千降兵外，在密林之中，并州也还迫降了一万两千降兵。
这一仗，称为渭水之战。在渭水之战中，西凉军阵亡一千七百多人，而并州军阵亡了一万五千多人，投降了将近两万人。加上之前火烧街亭之战、反袭连营之战、连营正战、破三十六连营之战中，并州军阵亡了一万一千人，投降四千余人，总共并州军阵亡了两万六千人，投降了两万四千人。投降和阵亡，各占一半。董卓派出参与十军会攻的五万大军，至此悉数覆灭。董卓在并州只有两万骑兵和一万步兵了。由此，守卫陈仓城的盟军，只剩下了三支军队，官军、鲜卑军和乌丸军，人数也从十七万人降至十三万五千人，与西凉军已经持平。