一口氣跑出四十多裡地，十三阿哥的部隊已拉得老長，前前後後如一條長龍似的，尤其是後面的清軍逃散者嚴重，面對這種情況，十三阿哥氣得臉色發白，可又無可奈何。
“王爺，前面就是門頭溝了。”
站在馬背上，擡手向前方眺望，十三阿哥讓前鋒快速穿過門頭溝，同時留意四周埋伏，交代完後，繼續向前，當前鋒過了門頭溝不久，還沒等十三阿哥放下心裡，突然就聽到一陣陣炮響，十三阿哥臉色瞬間大變。
“王爺！不好了，前方有明軍！”一個將領慌忙策馬跑來。
“有多少人？”十三阿哥急問。
“黑壓壓的一片，就守在門頭溝西邊，足有萬人……。”
心裡一沉，這最糟糕的情況出現了，看來明軍早就有準備，料準了他會走門頭溝，要不然如何會在門頭溝設下埋伏？
但這時候十三阿哥已沒有時間後悔，更沒有任何退路了。眼下，他只能硬着頭皮走到底。
“傳我令，全軍攻擊門頭溝，無論如何給本王打開道路，如無法突出去，就是死路一條，你可明白？”
“末將明白！”將領心裡也清楚，眼下只有拼命衝出去這一條道了，衝過去就是生，衝不過去就是死，再也沒有第二條路。
一時間，門頭溝大戰正式爆發，一面是嚴陣以待的明軍，另一面是要奪路而逃的清軍。雖然明軍的兵力並不多，也就是一萬人左右，但明軍所佔的位置極其重要，而且準備得當，早就擺開了架勢等着清軍往口袋裡鑽了。
至於清軍，雖然有五萬多人，但清軍如今士氣低落，何況相比明軍門頭溝的環境並不適合大部隊展開，地形狹窄又有起伏，清軍雖說人多，卻正面交戰擺不開來，而且清軍的火器，尤其是大炮還在後面，一時間也拉不過來，兩軍初一交手，明軍就打得清軍潰不成軍，雖然清軍困獸猶鬥，攻勢一浪高過一浪，可明軍以工事加火炮和火器的陣列迎敵，牢牢地佔住了上風。
僅僅一個時辰，清軍就在門頭溝傷亡數千人，而明軍依舊駐守陣地，半步都未退後。
在戰場上，到處都是瀰漫的硝煙，還有無數橫七豎八的清軍屍體，見到如此模樣的十三阿哥心中又痛又恨，焦慮萬分，卻又不能不繼續下達進攻的命令，他只希望能以人命填出一條道來。
門頭溝之戰從中午一直打到下午，清軍士氣越打越弱，怎麼都無法攻破明軍陣線。這時，十三阿哥也豁出去了，他甚至派上了自己的親衛部隊，以期能打破明軍防線，但事實給了他重重一擊，三千親衛最終撤回來的僅只有半數，就連他最看重的親衛將領都身喪陣中沒能回來。
“王爺不好了，後面有明軍來攻！”
“什麼？”屋漏偏逢連夜雨，船遲又遇打頭風。正當清軍被明軍堵在門頭溝的時候，突然間明軍從後面而來的消息成了一根壓垮駱駝的稻草。
一瞬間，清軍後部一片大亂，本就士氣低落的清軍哪裡還有同明軍交戰的勇氣？戰場之上，到處都是逃跑的清軍，至於那些大炮、軍械甚至戰旗等等，誰還顧得上？丟得滿地都是。
而從後方出動的明軍不慌不忙，步步而進，更是給了清軍極大壓力，這時候，十三阿哥已快控制不住軍隊了，眼看着在夕陽之下到處亂竄的大軍，還有遠處不斷越來越近的炮聲和槍聲，他臉色蒼白，雙手不由自主地顫抖起來。
“王爺！王爺快跑，再不跑就來不及了！”
“跑？往哪裡跑？”十三阿哥慘然笑道：“天要絕我，無路可走，難道我大清真的沒救了麼？”
萬念俱灰的十三阿哥長嘆一聲，目光瞬間變得銳利起來，他用力拔出刀來，擡手就要朝自己的脖子抹去，邊上侍衛一見連忙一把抱住十三阿哥，奪下他手中的刀。
“把刀還我！我乃太祖子孫，只有戰死的皇子，沒有被俘的皇子！”十三阿哥怒聲大喝，拼命掙扎。
“奴才得罪了。”侍衛頭領道了一聲，劈手就把掙扎的十三阿哥打暈，隨後對另外幾個侍衛吩咐道：“快快，幫我把王爺的衣服換了。”
說着，指着一人道：“你同王爺身材相似，把你衣服脫下給王爺換上，其餘人等帶着王爺直接向南入野三坡，無論如何都要護着王爺周全！”
衆人連忙應了一聲，不一會兒換上十三阿哥盔甲的那侍衛在其餘人掩護下朝着門頭溝激戰的方向而去，而這時候已換了普通侍衛衣服的十三阿哥在另外幾個侍衛協助下悄悄朝南而走，企圖繞開戰場潛入野三坡，然後再借野三坡地形翻山而走。
當夜幕降臨的時候，整支清軍已被困在門頭溝以西狹長的地帶，清軍這時候已沒了任何士氣，而且十三阿哥失蹤的消息也傳了開來，這時候級別最高的圖爾升見此已無任何突圍的可能，他以總兵身份下令全軍投降。
等到第二日天亮，除戰死和之前逃離的部分清軍外，門頭溝剩餘的四萬餘清軍全部投降，當這些卸下武器盔甲，排着長龍的清軍垂頭喪氣地在明軍押解下被俘虜後，僅僅前後才一天的門頭溝之戰就此結束。
這一仗，幾乎殲滅了直隸清軍全部主力，除了留守的幾千清軍外，整個直隸的清軍力量全部在此一舉被解決。這時候，北京以南直到開封一帶，清軍的力量幾乎是一掃而空，再也沒有任何力量可以抵擋明軍的腳步。
只可惜，最後在打掃戰場的時候，清軍主將十三阿哥居然不在其中。事後才知道，十三阿哥化妝潛逃入野三坡，其下落不明。明軍當即派出幾百人搜索野三坡，力圖抓獲在逃的十三阿哥，同時明軍押送這些清軍俘虜向豐臺撤退，由於俘虜太多，豐臺大營暫時成了收攏俘虜的戰俘營，而那些清軍在經歷了一日之後，以俘虜的身份又一次進入了豐臺。