叛軍已浩浩蕩蕩地開至新店大營前，背靠著山峰列陣依次排開，這個位置位于唐軍的東北方向，李嗣業只好下令調整陣型方向，與大營的平面形成了夾角。
雙方都想要佔據有理地形，但雙方的地形看起來都不那麼有利。
這支叛軍的總體實力比起曾經盤踞關中的叛軍實力比較弱。五千曳落河在長安折損之後，安祿山不敢再把剩下的三千放在戰場上，這是他的保命王牌。還有跟隨安祿山反叛的同羅騎兵，在長安搶劫左藏庫後叛逃了一批，剩下的也全在長安戰役中折損。
崔乾佑這次所能帶的只有一萬名經略軍騎兵和五千奚部兵卒，其余皆為步卒。他的副將向潤客從馬上探起頭眺望敵軍大陣，見唐軍嚴陣以待氣勢如虹，心中不免膽寒，扭頭對主將問道︰「我們的計策看來沒有奏效，如今還要打嗎?」
崔乾佑反問他︰「箭已經在弦上，還能不發?此戰必力求擊潰唐軍佔領陝郡，如此洛陽還能苟延殘喘，若不能擊潰，陛下只能從洛陽敗退。」
他高聲對左右說道︰「我們背靠山峰，不用擔心敵軍從後方得逞，現在所有人都給我提起膽氣來!洛陽的含嘉倉中存放著千萬石糧草，上陽宮內囤積著無窮的財物，這些都是聖武皇帝要賞賜你們的!斬一名唐軍首級，賞米一斗!斬十名唐軍首級，賞錢一貫!」
而在對面的唐軍陣營中，李嗣業也在馬上轉過身，對著軍陣中的士兵們喊道︰「前面就是我大唐的東都洛陽，含嘉倉中有糧食千萬石，上陽宮里有財寶無數，我已經請示過楚王殿下，進城後便以庫中糧草財物犒賞三軍，斬叛軍人頭一顆者，賞米糧一斗，斬殺叛軍人頭十顆者，賞錢一貫!」
「殺!殺!殺!」
向潤客親自上陣為先鋒，騎著戰馬手提長槊朝唐軍陣營殺來，叛軍攜帶了大量的遠程殺傷伏遠弩，準備開進至唐軍三百步之外進行殺傷。但此時唐前軍陣列已經向兩邊分開，前方兵卒立起大盾為盾牆進行防御，正中央的炮陣暴露出來的百余門玄武炮已經點燃了捻子，炮口隆隆聲次第冒出白煙，炮彈在行進中的叛軍陣列中炸開。
身披鐵甲的叛軍兵卒被炮彈的碎片沖擊東倒西歪，位于中軍的崔乾佑捂著耳朵瞪大眼楮，轉身對身後的安守忠喊道︰「這就是你說的唐軍利器?有沒有什麼破法?」
「崔將軍!到現在為止我們連它們為什麼會發出驚雷火都不知道，如何可破?不過它們填充需要很長時間，將軍可利用空余進行沖鋒，將炮陣沖垮便不足為患!」
向潤客揮舞著手中的長槊喊道:「不過是炸雷而已，不要亂，給我貼近到三百步!」
當敵軍陣營壓至唐軍三百步距離時，唐軍中的伏遠弩也開始推出陣列進行發射。炮彈落入叛軍嚴密的盾牌陣中，即使孔武有力的漢子也被氣浪掀倒在地，伏遠弩從炮彈掀開的缺口攢射進去，許多兵卒被箭矢洞穿了胸膛。
安守忠在崔乾佑身後心驚肉跳，大聲喊道:「崔將軍，要不然暫時撤退!否則不等我們與敵軍短兵相接就要潰敗了!」
「不能退!現在進退都是挨炮轟!經略軍騎兵!從正面插過去突襲敵方炮營，只有將其炮營擊潰，我們才有取勝的機會!」
他親自揮動著號旗下令，經略軍騎兵從叛軍步兵陣的側後方殺出，數千面青旗分為三股勢如浪濤奔騰，又如犁頭翻耕，揚起洶涌的煙塵朝炮營殺來。
李嗣業果斷朝旗手下令道︰「命封常清左右大陣閉合，將叛軍阻擋在炮陣前。」
封常清坐鎮在最前方，命令兩側方陣往中間奔跑，又將陌刀隊安置在前方。雙方甫一接觸，便是激烈的沖鋒砍殺，陌刀隊一字排開，上可斬馬首，下可掃馬腿，主副刀手相互依仗補刀砍殺，如牆推進，戰馬悲鳴沙山長鳴嘶叫聲不絕于耳，刀鋒斬殺蕩起的血霧沿著冷風向西飄蕩。
然而崔乾佑此舉不過是為了給步兵陣接近唐軍爭取時間，只要雙方陷入短兵相接的廝殺中，他認為唐軍的火炮自然沒有了用武之地。
安守忠又連忙探出頭來提醒道:「崔將軍要當心，唐軍的火炮也會往出噴刀片，鐵條!挨著即傷，踫著即死，非常恐怖!」
崔乾佑皺著眉頭罵道:「你說話聲音能不能低一些!只讓我听見不行嗎!」
他毅然決然地下令道︰「騎兵軍暫時撤退，步兵陣全軍壓上!成敗在此一舉!」
經略軍騎兵火速繞開已方的步兵陣準備撤出戰場，然而李嗣業認為戰場的節奏已經落入他的掌控中，立刻命令中軍兩側的飛虎騎出擊，一路追擊敵軍撤退的經略軍騎兵，一路從戰陣的側方進攻叛軍的中軍所在，迫使叛軍步兵回援中軍。
這樣的軍令雖然繁瑣也不穩妥，但是他的目標是最大程度的殺傷敵人的同時，也要降低己方的傷亡，短兵相接殺敵一千自損八百，就算有炮射殺傷破片加成，但鐵碎片填裝比炮彈更加繁瑣，一發入魂並不能完全拉開戰損比。
正面戰場上唐軍開始上演極限操作，敵軍的步兵陣壓至唐軍三十多步遠時，封常清與燕小四默契配合，迅速將左右軍向兩邊移動，像是拉開了一道巨大且關閉著巨獸的閘門，成排的玄武炮再次近距離地暴露在敵軍面前。
揮舞著馬槊的向潤客面對這突然的變化不知道該驚還是喜，敵軍故意暴露出核心所在，無異于是在面對未知的危險，他此刻都不知道是否該下令加緊沖鋒，還是迅速後退。
他看見唐軍的炮口已經放低至與地面平行，慌忙高聲喊道:「快!往後撤!」
然而進攻方陣的沖勢已經不能停滯，前方兵卒停住腳步後退，卻被後方的兵卒戧推了過去，隊伍在原地停頓了一瞬間，唐軍炮營的炮口已經噴出的灼熱的白氣，無形的碎片向前散射而出，沖在最前方的叛軍人仰馬翻。
向潤客又高喊出聲:「後面的向前沖!給我殺進炮營!」
于此同時李嗣業揮手高聲下令道:「全軍除炮營外，向前殺敵!」
中軍擂起了戰鼓，軍隊的儀仗也已經吹響了青銅的號角。
向潤客的喊聲已經淹沒在唐軍催戰的號角聲與鼓聲中，無論听見的听不見的都轉身向後撤退，潰敗已經在所難免。
在主戰場的後方，臧希液派出的飛虎騎追殺後退中的經略軍騎兵，叛軍且戰且退拋射箭矢，他們還在希望步兵陣獲得進展迫使飛虎騎回援。
飛虎騎的另一支已經撲向了崔乾佑的中軍，崔乾佑面色青白，緊緊攥著馬韁維持著泰山崩于前而面不改色的大將風度，咬牙切齒地下令道:「快，奚部騎兵攔截敵軍飛虎騎!」
兩個奚人將領面面相覷對視一眼，硬著頭皮帶騎兵沖出陣去，騎兵陣型帶著滾滾的奔流化作了一條弧線。他們尚未接觸到唐軍，已經直接改變方向一溜煙地逃竄了。
崔乾佑氣憤地將馬鞭投在了地上大罵:「這幫胡狗!只會幫著打順風仗!」
安守忠慌忙喊道:「崔將軍，快撤退吧!」
崔乾佑自有決斷的魄力，立刻調轉馬頭對安守忠大聲道:「安將軍!你給我斷後!」
「啊!為什麼是我!」安守忠快要哭出來了。
「當然得是你，聖武皇帝的命是讓你當馬前卒沖鋒，我看在往日的情分不讓你沖鋒，留你帶人斷後難道也不肯嗎!」
安守忠狠狠地咬了咬牙，對著身後的兵卒們喊道︰「兄弟們跟著我斷後殺敵!但凡能夠活下來的，老子舉薦你加入曳落河!」
他所謂的斷後不過是保證崔乾佑不被敵軍追到，至于那些跑的慢的兵卒，只能對不起了。要麼你們投降，要麼成為唐軍腰上的那一串功勛頭顱。
李嗣業親率大軍追擊，多數叛軍步卒成為了俘虜，崔乾佑率領著中軍慌忙逃竄，安守忠緊跟在他的身後。他們退到澠池縣附近，又遭受到段秀實率領的北庭軍的尾隨攻擊，最終敵軍從新安逃回洛陽時，已經只剩下幾千人馬。