急于西进的屈突通选择了夜袭。
刘文静除了命一部士兵驻守潼关南关以外，主力尽在北关外屯营驻扎。这就给了屈突通突袭刘文静大营的机会。
屈突通命令桑显和为先锋，率部出击。
桑显和是屈突通麾下第一猛将，他率领八千人马为先锋，出了北关，直奔刘文静大营而去。
刘文静在营寨前设置了三道营栅，以作防守。
其实刘文静尽在北关以西扎营，就是希望诱敌出击，引诱屈突通上钩。但刘文静本身是个文官，他将战争想的太简单了，以为运筹帷幄，便能决胜千里。
但刘文静却没想到，真当隋军出击之时，他根本挡不住。
刘文静麾下皆是新军，军中又无猛将，看起来双方数量差不多，但实际上的战力则是差了太多。于是桑显和率部出击，直袭刘文静中军之后。唐军根本挡不住。
很快，第一道营栅失守，接着第二道营栅亦是失守，唐军大营，连连告急，刘文静闻讯大吃一惊。
这下麻烦大了。
双方决战，如此好戏，他还没开始自己的表演，隋军已经打到眼前了。
此时刘文静也是有着一股子血勇。他知道这是自己第一次独立领军，也是唯一一次机会，若是失败，将再无机会统掌兵马。
于是刘文静亲自率部，赶到第三道营栅营寨前守御，与隋军死战。
此时箭如雨下，双方进行着肉体与意志的较量。
刘文静冲在一线，被流矢射中。
这时身边将领纷纷上前护住刘文静，并劝刘文静到后军安全的地方。刘文静让人替他砍断箭杆，大声说道：“今若军败，我就再是安全，又有何用？”于是继续率军鏖战。
唐军为刘文静的姿态所感，于是皆奋勇上前。
桑显和率领麾下，与唐军鏖战一夜，也没能击败对方。不过唐军为隋军攻击一夜，已经是疲于应付，离败不远了。
就在这生死攸关的时刻，隋军的攻势却忽然停了。
原来桑显和见士兵经过一整夜的鏖战之后都已精疲力竭，所以传令部队暂停进攻，先吃早饭，准备等士兵们恢复体力后再对刘文静发起最后的攻击。
桑显和认为自己已经胜券在握，不差这一顿饭的工夫。可他错了，他低估了唐军的反击能力，对形势的判断也过于乐观了。
这时在城头上的齐洛听到城下厮杀声减弱，忙询问屈突通是否命桑显和撤退。得到屈突通否则的回答后，齐洛大吃一惊，忙说道：“今唐军已经势穷，只有我军攻击不歇，必可耗死对方，今攻势已停，便是给了唐军喘息之机。”
屈突通也是一惊，连忙命人传令桑显和继续攻击，但已经晚了。
刘文静这个人，战术能力不怎么样，但在战略上，却是高出桑显和不止一筹。他发现隋军暂停攻势之后，立刻发现这是一个机会，于是果断调整兵力部署，下令史万宝和盛彦师率军潜入已被攻破的两个营寨。
二人率军分进，隋军正在生火做饭。唐军杀死隋军哨兵，很快重新夺回了阵地。
桑显和闻询大惊，连饭也顾不得吃了，下令部下继续攻击。
这场相吃而没吃上的饭，让隋军丧失了胜利的机会。
刘文静凭险据守，尽量拖延时间以待援兵。虽然侥幸夺回了两个营寨，但这一仗唐军已经输了，也没有反败为胜的可能。刘文静唯一能做的，就是不要让唐军输的更惨。
此时桑显和下令发动攻击，而就在这时，一支四处巡弋的只有几百人的游骑兵，鬼使神差般地出现在隋军阵地的后方。
这支部队不是唐军的援兵，只是一支散兵游勇。
史万宝军多是关中盗匪组成，擅长打乱仗。今日战场之上，这群人也混战中眼看隋军强大，心中生惧，也不知道跑到了哪里，等到他们重回战场，已经出现在隋军的身后。
这支部队的主将也算有见识，见此良机，立刻下令向隋军发起攻击。
隋军正在向前，很多隋军还在营中，胡乱地吃着饭，整个阵型并没有展开，各部的攻击也没有展开。
此时的隋军后背，正是最薄弱的时候。
谁也想不到一支溃兵能够在关键时刻“游”到了隋军的背后，并且对毫无防备的隋军发起突然袭击。因此面对这支从天而降的敌人“援兵”，隋军士兵顿时惊慌失措、狼狈应对。
正在向前冲击的军队也不知道身后发生了什么，眼看身后混乱，也纷纷回撤。于是隋军前后相拥，阵脚大乱。
此时在军前的刘文静望着对面隋军的混乱，也不知道到底发生了什么。
不过刘文静果断地认为这是一个破敌的好机会，于是下令全军出击，猛攻隋军。数万大军迅速攻击起来，隋军开始崩溃。
桑显和约束不得军队，只得回撤。整个隋军或死或降，桑显和仅以身免，只身逃进潼关城内。
这一战桑显和功败垂成、并且损兵折将，令隋军士气大降。
最为关键的是，隋军对于胜利的希望，越来越小。
屈突通也万分懊恼，这一败，几乎彻底断了他回师关中，救援长安的可能。前路断绝，后方的根据地蒲坂也被唐军包围，屈突通彻底陷入了进退两难之境。
长安没了这支援军，失陷已经是不可避免的事情。而李渊占领长安，其后果意味着什么，无需赘言。
屈突通充满了绝望，不知道该怎么办，他该怎么救他的大隋。
这时刘文静得胜，又派人前来招降，屈突通仰天恸哭，说：“吾蒙国厚恩，历事两主，受人厚禄，安可逃难？唯有一死而已！”
刘文静招降不果，有找到屈突通的一个家仆，令其前去劝降，但屈突通不为所动，反而将其诛杀。
李渊又派屈突通的儿子屈突寿去阵前劝谕。屈突通远远地对着他儿子破口大骂道：“此贼何来？昔日与你为父子，今日与你为寇仇！”随即下令左右弓箭手射杀屈突寿。
屈突通态度坚决，但一切不是屈突通可以改变的，潼关的局势仍旧一点点恶化下去。