十五萬唐軍，果然發現有很多自相殘殺後潰逃而來的吐蕃士兵，這些士兵有的騎著戰馬，有的跑著，都是三三兩兩的，毫無規律可言。這些如同驚弓之鳥的吐蕃士兵，被唐軍逐一殲滅。
十五萬唐軍快到渭源南郊時，那裡有更多潰散的吐蕃軍，其中有一些是從大來谷潰散而來的，有一些是渭源南郊的軍營遭到夜襲後，自相殘殺後潰散逃出的。唐軍與這些潰軍展開了激戰，在激戰中，潰散的吐蕃軍死傷上萬人。
天已經矇矇亮了，王晙在瞭臺上遠到東面十幾裡外，渭源附近已經殺聲震天，他集合了兩千騎兵，又往東出發，加了擊殺吐蕃潰軍的大戰中。
乞力徐在一百多人的保護下趁著一片戰突圍了，向西面的蘭州方向跑去，他準備過黃河跑到吐蕃境。坌達延令護衛舉起吐蕃軍隊的大旗，在三四萬吐蕃軍隊的簇擁下，又聚攏了兩萬多吐蕃潰軍。坌達延率領這六七萬吐蕃軍，在薛訥、王海濱、郭知運率領的十四五萬大軍追擊下，往西南方向逃去。
坌達延率領六七萬吐蕃騎兵逃到洮水河邊，由於洮水阻擋，在無奈之下準備涉水過河時，被王海濱所率唐軍追上了。王海濱率領四萬騎兵衝在最前面，與坌達延所率六七萬騎兵展開了慘烈的激戰。
郭知運和王晙在武街周圍追殲其他潰散的吐蕃軍隊，經過圍追堵截，那些吐蕃士兵皆被殲滅。薛訥跟郭知運說王海濱正在洮水邊的長城堡，與坌達延所率吐蕃主力激戰，命郭知運率六萬騎兵去支援。薛訥帶六萬騎兵從武街向長城堡而去。
郭知運帶兵去的時候，雙方正在長城堡打得激烈，已經到是兩軍戰士的。郭知運所率六萬騎兵加戰鬥後，吐蕃軍隊被逐漸殲滅，幾乎全軍覆沒。在長城堡之戰中，唐軍傷亡近萬人，吐蕃軍六萬多人幾乎全軍覆沒，洮水河上全部是，河水變紅，堆積的，堵塞了河道，河水幾乎斷流。
安軍使王海濱在長城堡一戰中，壯烈犧牲。薛訥和王晙帶領四萬騎兵趕到長城堡時，戰鬥已經接近尾聲。郭知運擒獲了吐蕃將領六指鄉彌洪。
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