逃至山丘，却不知山丘之上有千余汴梁步兵冲下，部将郭绍古言道：“千岁可领步兵先撤，我率骑兵冲散敌众。”克用应允，率步兵西撤。郭绍古带几十个骑兵冲上山坡，才知中计，这千余步兵乃是朱全忠为对付沙陀骑兵准备的朴刀队，由部将李谠率领。片刻之间，沙陀战马被砍马腿，骑兵纷纷落马步下迎战，均死乱刀之下，郭绍古步下连杀士卒百人，奈何大将无有战马，只得退却，最终身陷重围，被乱刀剁成肉泥。
只闻喊杀再起。大将霍存于汴梁西城墙南头率两千人马劫杀李克用西去，吓得李克用慌不择路，
李存璋大喊：“父王向西，孩儿断后！”即可领一百个兵卒迎战霍存两千人马。奈何兵众太多，李存璋陷于骑兵混战之中。步兵冲来将李克用团团围住。此时李克用身无铠甲，手无兵器，牵马的安休休急忙把虎头戈交予克用防身。安休休拔出背后镔铁锉锋量天尺，与步兵拼杀为克用开路，这量天尺虽无锋刃，但表面如锉，质地坚硬，抽得敌兵皮开肉绽，不敢向前。李克用虽使不惯安休休的虎头戈，但戈的套路章法类似于戟，李克用也杀得牙将十人，诛士兵近百。
在汴梁城外的沙陀大营之中，兵马损失殆尽，许多沙陀铁骑在梦乡之中便被杀死。康君立力主速撤，保留兵马；李存孝力主死战，两人不和，只得各率兵马分开。李存孝持槊先败王彦章，王彦童催马赶到，王氏兄弟两杆打铁枪竟不能胜，其他将官来战，李存孝连杀六将，其后再无人赶追。李存孝率几百败兵退走。
李克用等杀出重围一路往北逃去，天明之时仅带几十败卒退至封禅寺。左右将官仅有李存璋、安休休两人。有士卒来报，康君立率一千兵马到封禅寺。克用闻听，即令康君立来见。李克用问道：“昨夜敌军袭营战况如何？”
康君立言道：“末将拼死突围而出，十三太保现生死不明。”
李克用闻言痛哭道：“孤悔恨当初不听张承业之言，方有今日惨败。”话音未落，又有士卒来报，十三太保李存孝率兵来到。李存孝见过了李克用，一看康君立张口怒道：“康君立！你这贪生怕死之徒，昨夜若非汝带兵逃窜，何至今日惨败？”
康君立言道：“十三太保何必出口伤人，皆因太保一味恋战，才使我沙陀大营几乎全军覆没。”李克用闻二人吵架，怒道：“汝二人休要再吵，到现在大太保仍生死不明。”二人虽互相怨恨，却不敢再言。
直到中午又有探卒来报，大太保撤回。李克用见李嗣源浑身战血，言道：“嗣源，你给大伙说说昨夜战况如何？”
李嗣源言道：“孩儿昨夜断后大战葛从周，奈何兵微将寡只得败退，见父王逃向西北山丘时，敌将张归霸、张归厚、张归弁又率兵来袭，孩儿引敌兵绕入林间小路，才得逃脱。直至天明才知晓父王在此。而其余将领恐已无生还。”说完大家皆哭得泣不成声。李克用于封禅寺为战死的将领薛阿檀、郭绍古、史敬思、阿登啜等人立下牌位，命寺内僧人为其超度亡灵。李克用亲率众人跪于众将灵位之前，哭表祭辞曰：
“克用荣居郡王，官至司空，逢汴梁之耻，深悔酒色之祸。既往而痛忆诸公：夜枕戈而待战，日浴血以忘眷。响龙骧而云涌，伴虎啸以雷颤。聚漠北之铁骑，扫京师之凶顽。未昭盖世之功，誓雪社稷之患。同抱经邦之略，皆怀济世之贤。将佐之才，当打之年；战死他乡，尸骨未还。吾痛心而不能节哀矣！”满堂之中众人皆痛哭流涕。
李克用深耻此败，痛折爱将，在回师三晋之日于封禅寺赋诗于寺内：
兴兵起河中，举义盟华州。群候复京师，千里诛顽穷。
宴歌滋醉语，同僚自相攻。泣血羞悔己，无颜回河东。
李克用败兵退回河东，刚刚结束了黄巢的造反起义，中原之地又群龙无首。
