呂布卻不慌不忙，順勢而下，正好又一腳踩在了赤兔馬的馬鞍上，並未掉下來。然後，呂布又穩穩當當地騎在馬鞍上。長槍兵們見此不成，意識到赤兔馬的重要性，又齊齊挺槍刺向赤兔馬。眼看着，赤兔馬就要被數百杆長槍刺出數百個透明窟窿來了。呂布情急之下，立即狠狠地勒緊繮繩，赤兔馬會意，立即朝一邊倒下下去，而呂布則是在赤兔馬倒下之時一腳狠踏馬鞍，再次騰躍而起。於是，長槍兵們既刺不中赤兔馬，又刺不中呂布，又讓呂布站在長槍之上，耀武揚威。
這時，馬超趕來了。馬超正在幷州軍中殺得遍地開花，所到之處，幷州軍紛紛受死。但聽見呂布一聲怒吼，馬超扭頭一看，呂布竟一舉挑飛十幾個西涼軍士。這讓馬超怒火中燒，連忙棄了幷州軍這些綿羊，挺槍來戰呂布。圍攻呂布的長槍兵見馬超趕到，立即給他讓開一條道。馬超得以直直地挺槍刺向呂布。呂布連忙騎上赤兔馬，來與馬超交戰。看馬超一臉稚嫩，呂布還以爲馬超不過是一介小將，不足掛齒。但馬超一揮槍揮打呂布之方天畫戟，呂布就能從其晃動不止的畫戟上感到馬超力道之大。呂布再也不敢小看馬超，用出十分氣力，來戰馬超。呂布雖是天下第二，僅次於黃忠。但馬超的武藝高強，不是一百回合以內能夠打敗的。李儒見呂布久久未能拿下馬超，又見幷州軍大部被西涼軍伏兵殺出，蹂躪得糜爛，毫無抵抗之力，若是不撤軍逃跑，衝破重圍，幷州軍就要全軍覆沒了！李儒便高呼道：“奉先不必戀戰！快快率我軍逃出重圍，不然我軍可就要全軍覆沒了！”
聽到李儒的提醒，呂布這纔不甘心地將馬超的長槍盪開，然後趕緊回到李儒身邊，收攏剩餘的幷州軍集結在一起，然後猛攻圍攻着幷州軍的一部西涼軍，想要突破重重阻攔。由於幷州軍被突然伏擊，又被衝殺得四散，收攏起來十分困難。有很多幷州軍被衝散後，彼此之間被分割成了一小塊，然後被西涼軍重重包圍，只得繳械投降。呂布和李儒、李傕、樊稠等人收攏來的幷州軍，不過八千多人。但這八千多人幸而是剩下的幷州狼騎，都騎着戰馬。阻攔他們的，則是西涼軍的步卒。西涼軍步卒都將弓矢扔在了密林之中，操着刀斧和長槍。由於是伏擊，並未集結成嚴密的陣形。
呂布命幷州軍狠狠地撞擊西涼步卒，但因爲被合圍着，失去了衝擊力的優勢，反而讓西涼步卒一陣斬殺了三百多騎。餘下的幷州狼騎，見西涼步卒悍不畏死，竟比騎兵更爲兇狠，都不敢近前。呂布看到這一幕，悲憤交加，仰天怒吼一句：“若不死戰，以衝破其陣，難道爾等要坐以待斃嗎！”
呂布的這句話，擲地有聲，震天動地，八千幷州狼騎都意識到，假如他們不能衝出重圍，他們今天就死在這了。於是，不論西涼步卒如何悍不畏死，他們也都體現出了悍不畏死的精神。這便是哀兵必勝。果然，幷州狼騎和合圍他們的西涼步卒殺得難解難分，不復再被動受死。魏延見狀，想起了郭嘉的話，於是命令擋在幷州狼騎往渭水面前的部曲立即散開，給他們讓開了一條路。呂布和李儒等將都如釋重負，二話不說，就趕緊率領幷州狼騎穿過西涼步卒讓開的一條道，衝向渭水。
魏延和馬超立即率軍追趕幷州狼騎，直到呂布等人衝到了渭水之畔。渡口之上，正有一百多條小船在渡口上漂浮着。李儒一看，就知道剛纔西涼步卒爲何撤開包圍圈了，這是要故意讓幷州狼騎陷入背水一戰的境地。而西涼軍有重騎兵，就算幷州狼騎在河邊結成嚴密堅固的陣形，也抵擋不住，會被撞下水去。事已至此，李儒已經完全沒了主意。呂布見還有些小船，還能載着幾百人過河，便與李儒、李傕、樊稠、張濟等將領，率先搶佔小船，完全不顧普通士卒的死活。
魏延和馬超率軍追到，馬超正要縱騎兵衝殺之，但魏延就阻止了他。魏延說道：“幷州軍正要爭渡，不若使之爭渡而互相殘殺。若縱兵衝殺，難免他們會結成陣形，不好攻克。可以讓彼殘殺，然後我軍可迫降之，不戰而勝。”馬超從之。
果然，如魏延所說，幷州軍見西涼軍停下了馬蹄，就開始互相爭搶爲數不多的小船。在爭奪之中，有衆多小船翻覆。幷州狼騎便互相殘殺。而搶到小船的，正是呂布、李儒等將軍校尉，普通士卒敢扒他們的船，呂布等將就毫不留情地揮刀砍斷扒船的手。渭水之上，因此哀聲不斷，再也無人敢扒呂布等人的船了。呂布等人便乘着船，渡過了渭水。跟隨他們渡過渭水的，不過只有數十人。剩下在渭水之中的，還有八千餘人。魏延和馬超命西涼軍張起弓矢，瞄準渭水中的幷州狼騎，馬超呵斥道：“你們的主將已經棄你們而去，你們也再無船隻渡河！現在，如若你等敢不投降，那就通通射死在渭水旁，讓你等之鮮血，染紅整個河面！誰敢！”
一聽馬超這話，又見馬超身後，箭頭寒光閃爍，八千幷州狼騎，只得上到河岸上來，扔了兵器，跪地投降。除了在渭水之畔收納八千降兵外，在密林之中，幷州也還迫降了一萬兩千降兵。
這一仗，稱爲渭水之戰。在渭水之戰中，西涼軍陣亡一千七百多人，而幷州軍陣亡了一萬五千多人，投降了將近兩萬人。加上之前火燒街亭之戰、反襲連營之戰、連營正戰、破三十六連營之戰中，幷州軍陣亡了一萬一千人，投降四千餘人，總共幷州軍陣亡了兩萬六千人，投降了兩萬四千人。投降和陣亡，各佔一半。董卓派出參與十軍會攻的五萬大軍，至此悉數覆滅。董卓在幷州只有兩萬騎兵和一萬步兵了。由此，守衛陳倉城的盟軍，只剩下了三支軍隊，官軍、鮮卑軍和烏丸軍，人數也從十七萬人降至十三萬五千人，與西涼軍已經持平。