此時梁師都正在攻略上郡，听聞老巢丟失，大驚失色，立刻率軍返回救援。
十月二十七日，雙方戰于金明縣（治今陝西省安塞縣東南沿河灣鎮）。
雙方皆是遠道而來，而梁師都所部尤為氣勢洶洶。
此時雙方列陣相對。
大將李正寶勸道︰「天子，黃明征乃是關北名將，跟著衛公東征西討，很有聲名，其麾下精銳，盡是當初的豐州軍，不好對付。」
梁師都卻是不以為然道︰「若是黃明遠在此，我還想小心一番。黃明征靠著黃明遠才成了將軍，膽敢犯我邊境，不好好教訓他一番，豈不讓人看清。什麼豐州軍，且看我今日破了他們。」
梁師都這段時間連戰連捷，驕矜之氣也大漲，此時夸下海口，旁人也不敢勸。
在梁師都看來，什麼豐州軍的能征善戰，都是傳說中的事情，而他自起兵以來，東征西討，所向睥睨，也有資格看不起對方。
這種驕矜，還不只是梁師都一人。
而且梁師都最近新收降了稽胡劉嫟成部。劉嫟成乃是稽胡人劉迦論的部下，皇王劉迦論造反被屈突通鎮壓之後，其部也被屈突通誅殺殆盡。劉嫟成僥幸率一部逃竄游蕩，無所依附，直到梁師都起事之後，便投降了梁師都。
稽胡人凶狠殘暴，極為善戰，這也是梁師都此戰的依仗之一。
雙方列陣，梁師都毫不退讓，為了搶佔先機，直接便下令大將辛獠兒率領主力騎兵猛攻隋軍軍陣。梁師都用兵，總喜歡猛攻猛打。若是經不起他開始的三斧頭，便會直接被他沖垮。
陝北高原的漢子，個個骨子里都帶著殺氣。
于是梁軍軍陣，殺氣騰騰。軍中氣勢，氣沖斗牛。
辛獠兒率部猛沖，而隋軍卻守的密不透風。對于黃明征來說，雖然梁軍的騎兵氣勢洶洶，但還不足以震動他。他北伐之時，數萬騎兵的大會戰都見過，更何況是梁軍。較之突厥人，梁軍還多有不足。
黃明征命令騎兵分散兩翼，又命長矛陣在前，弓弩手在後，擺出防御陣型御敵。
這時劉旻見梁軍來勢洶洶，便主動請戰。他新降隋軍，自然希望多立戰功，好穩住腳跟，因此也顧不得對面是故主了。
黃明征雖只有三十三歲，卻氣勢不弱。見劉旻主動請纓，便說道︰「劉將軍莫急，有將軍殺敵的時候。既然梁師都喜歡沖鋒陷陣，那就讓他再叫囂一會。」
劉旻雖然不解，但也不敢反駁。
正面辛獠兒沖得看似凶猛，但也有苦自知。隋軍的弓弩陣實在太過強大，幾乎如雨一般。即使有漏網之魚沖到隋軍陣前，那密不透風的長矛，也讓人看得窒息。
大批大批的梁軍騎兵倒在了沖鋒的路上，看得辛獠兒心都在滴血。但是別無辦法，只得咬牙硬撐。
梁軍騎兵苦戰不勝，戰場之上，到處都是梁軍騎兵的尸體。
這種場面，是從梁師都到下面的士兵，全沒有想到的。梁師都陰著臉，幾乎都要噴火。
李正寶又勸道︰「天子，這樣打不可，還是修整再戰。」
梁師都卻是不許，又命劉嫟成率部繼續沖鋒。
整個梁軍的士氣因為慘敗，漸漸落到冰點。
黃明征站在軍後的高台之上，對面梁軍的形勢看得一清二楚。
眼看經過一上午的戰斗，對面梁軍士氣大降，已經再無之前的銳氣，黃明征便知道隋軍的反攻將要開始了。
于是黃明征命令兩翼騎兵前出，從兩側包圍梁軍騎兵。
其實這是一個比較大膽的舉動，一旦攻擊不順，雙方陷入僵持，騎兵隊伍將會因為分作兩處而被對方各個擊破。
只是此時的黃明征已經勝券在握。
沖得最快的是劉旻，他一心希望立得戰功，討好黃明征，因此沖鋒之時，別提多拼命。
此時梁軍士氣早泄，辛獠兒的騎兵也疲憊不堪，面對隋軍騎兵的突然殺出，立刻崩潰。辛獠兒在後根本壓制不住，
隋軍開始亂了。
梁師都沒想到會出現這種情況，一時有些慌了手腳。但他知道不能亂，決不能讓隋軍的陣勢起來。
梁師都已經不指望辛獠兒部，他傳令劉嫟成，無論如何必須擋住隋軍。
左車輪率領隋軍騎兵很快將辛獠兒部割裂，然後各個殲滅，整個戰場就像是一場獵人與獵物的游戲一般。
此時中軍的黃明遠眼看騎兵得勝，立刻命令步兵跟在騎兵之後壓上。
隋軍的攻擊幾乎是如一副流暢的畫卷一般，前後整潔而有序，看的梁軍將領是目瞪口呆。
劉嫟成跟在辛獠兒之後，很快也和隋軍接戰。
本來劉嫟成以為憑借稽胡強大的戰力，能夠擊敗隋軍，但眼看戰場上一邊倒的局勢，也是無可奈何。稽胡的確悍勇，但多打順風仗。此時在隋軍的長矛、弓弩，鐵蹄之下，也只得瑟瑟發抖。
這時劉嫟成的兒子劉萬全勸道︰「阿耶，咱們撤吧！再打下去，就要全軍覆沒了。」
其余諸將也紛紛上前。
劉嫟成有些猶豫，他清楚，一旦他們撤退，整個中軍空門大開，梁軍必然大敗。
劉萬全眼看父親猶豫，上前抱著劉嫟成的大腿哭述道︰「阿耶，梁師都之所以收納我們，就是看上我們的戰力。一旦族中勇士都死在這里，咱們在梁師都那就什麼也不是了？阿耶，給咱們稽胡留點種吧！沒得為他們漢人如此拼命。」
兒子最後的話讓劉嫟成有些震動，他仿佛又看到當初劉迦論死于亂軍之中，稽胡人頭築城的京觀讓人膽寒的場面。
劉嫟成此時再無半分猶豫，當即下令其部向南撤退。
正如劉嫟成所預料的那樣，他這一退，梁軍再無反敗為勝的可能。隋軍騎兵沿著中軍線直插梁師都的中軍，前鋒騎兵離著梁師都不過數十步。
梁師都嚇得有些心寒，立刻下令全軍撤退。而逃本人，拔馬便逃，一溜煙便沒影了。
梁師都一逃，整支軍隊再無勝利的可能，其余諸部也各自逃散保命。于是隋軍趁機掩殺，大破梁軍，直追至膚施（今陝西省延安市）城下。