公元一二一二年五月，成吉思汗、哈萨尔、别勒古台率领两万骑兵、四万步兵，采用“虚设营火”方式，秘密南下伏击女真骑兵。同时派出十名“神行太保”到紫荆关向铁木格传达成吉思汗口谕，命令铁木格大军迅消灭紫荆关下剩余的女真骑兵，然后挥师北上，南北夹击完颜九斤率领的女真骑兵主力。
蒙古大军设伏的位置，是郭宝玉察看而来的，为金国中都西山最东端的一处垭口，北距中都仅三十里，南边是华北平原，而垭口长约五里，宽约半里。郭宝玉认为这里是设伏的最好地点，距中都近，如果中都步兵出城攻击留守中都附近的四万蒙古士兵，成吉思汗率领六万人马可以马上救援。再往南则是华北平原，没有更好的伏击地点。
成吉思汗率领六万人马夜里三更时分出，五更时分就来到西山东端垭口。
成吉思汗命令哈萨尔、别勒古台分别率领两万步兵到垭口两边山头布防。
蒙古步兵都是从投降的汉族、契丹族等其他民族金军收编的，他们的武器主要是大刀、盾牌。成吉思汗没有给他们配备弓箭，一是制造弓箭成本太高，有限的弓箭只能留给自己的蒙古骑兵使用；二是成吉思汗虽然要求“各族士兵一律平等”，但是也防着这些士兵“反水”。
到达山头以后，哈萨尔、别勒古台分别率领四万步兵挖石伐木，准备用来打击女真骑兵。成吉思汗对哈萨尔、别勒古台说，一定要沉住气，等女真骑兵大部分进入垭口，先头部队快要冲出垭口再打。
成吉思汗觉得这还不够，又让博栾台率领他的万人队分别埋伏在两边山顶，待女真骑兵来时用箭射杀。自己则带着纳牙阿第一万人队埋伏于垭口以北五里处的一片土丘下，射杀冲过垭口的女真骑兵。
正午时分，完颜纲率领三万女真骑兵来到垭口。在垭口前面，完颜纲停了下来，他看了看垭口两边山头，山高林密，感觉这里似乎可以埋伏数万人马。但是此时“勤王心切”的完颜纲已经顾不得了那么多了，稍停片刻后，完颜纲即命令全军，以最快的度通过垭口。
三万女真骑兵一窝蜂的向垭口冲，完颜纲则停在一边察看敌情。当过一半的女真骑兵进入垭口，先头部队即将冲出垭口时，哈萨尔下达命令，打！
一万蒙古骑兵开始向山下的女真骑兵放箭，四万蒙古步兵则不断的往山下扔石块、扔木头。
不到半个时辰女真骑兵已经死伤无数。仅有一万多骑兵冲出垭口，有几千骑兵被射死、砸死在垭口下面，有几千骑兵负伤，而且伤势都还很重，很多被石块木头压着不能动弹。完颜纲只得和剩下的不到一万骑兵停了下来。
当一万多骑兵冲出垭口，快到蒙古骑兵第一万人队埋伏的土丘处时，成吉思汗命令，放箭！
上万支箭飞向女真骑兵，瞬间又有几千骑兵射落马下。蒙古骑兵继续放箭，不到一刻钟，已经没有骑在战马上的女真骑兵了。
成吉思汗命令全军上马，向女真骑兵冲锋，成吉思汗大声喊，冲上去，不管他们是死是活，都要给我砍上三刀！
一万蒙古骑兵冲上去，将一万多女真骑兵全部杀死。蒙古骑兵继续前行，来到垭口下面。
此时不到五里的垭口留下几千骑兵尸体、几千伤兵，几万石块和上万根木头。
成吉思汗命令埋伏在山上的蒙古大军下山，将受伤的女真骑兵全部杀死。
这些蒙古步兵大都是投降的汉族金军、契丹金军整编而成，在攻杀金军步兵时都不得倾尽全力，但是杀女真骑兵却十分痛快。
完颜纲所部看见蒙古步兵屠杀自己的同胞战士，又气又恨，马上准备进攻蒙古步兵。
成吉思汗命令蒙古步兵撤到两边，让两万蒙古骑兵下马徒步压上去。蒙古骑兵在战马上个个都是神箭手，更何况上是原地射箭。当女真骑兵冲到离垭口半里处时，成吉思汗命令两万骑兵放箭，女真骑兵也开始放箭，但箭还没射出去就先被射倒了。
完颜纲所部剩下不到一万人马，不敢再向前进，只得下马埋伏起来向蒙古大军射箭。成吉思汗知道完颜九斤也会率军马上赶到，也不再命令士兵继续进攻。
黄昏时分，完颜九斤率领四万女真骑兵赶到，见完颜纲仅剩下不到一万人马。完颜九斤知道铁木格大军马上就要追杀而至，自己已无退路，干脆命令五万女真骑兵全部下马，采用放箭的方式进攻蒙古大军。
成吉思汗也命令两万蒙古骑兵全部下马，以石块木头为掩体，向女真骑兵放箭。两军形成对峙状态。
女真骑兵主力撤走的当天晚上，铁木格收到“神行太保”传达的成吉思汗口谕，铁木格没想到自己眼皮底下的女真骑兵主力居然撤了，勃然大怒，立即命令六万蒙古骑兵合围完颜兀奴的三万女真骑兵。
蒙古骑兵居高临下，占据有利地形，兵力又是女真骑兵两倍，很快就将女真骑兵团团围住。
完颜兀奴安排一万骑兵负责警戒后，刚刚回到帅帐睡下，就听见周围杀声四起，赶紧起来率领女真骑兵进行抵抗。
此时的女真骑兵已是十分疲惫，抵挡不住从高处冲下来的蒙古骑兵，很多被射死、杀死。完颜兀奴见身边的女真骑兵不断倒下，剩下的女真骑兵纷纷往后退，就举起长枪指向紫荆关方向大声说，女真勇士们，我们不能逃跑，更不能投降，蒙古人会把我们斩尽杀绝的，只有拼死抵抗才能活命，跟我冲啊！
此时站在紫荆关负责指挥整个战斗的铁木格，见完颜兀奴神勇，就命令侍卫召来不台说，女真骑兵还在负隅顽抗，成吉思汗那边还等着我们增援了，汉人有句古话，擒贼先擒王，你是我们负责拿下紫荆关七个万人队里武艺最高强的万户长，你率领的万人队也是战斗力最强的，你即刻率领你的万人队，直取金军大帐，杀死完颜兀奴！
不台领命而去。
不台返回自己的万人队，即率领所部直捣金军大帐，并很快攻入其中。此时完颜兀奴身边的女真骑兵已经不多了，不台举着马刀、一马当先朝完颜兀奴杀过去。完颜兀奴知道不台是成吉思汗手下排在前几名的猛将，于是抱着必死的决心，举起长枪冲向不台，准备要在临死前和这位蒙古猛将过过招。
不台今年仅三十七岁，是大蒙古国十大功臣里面最年轻的万户长，论力量，仅次于纳牙阿，论箭术，仅低于哲别，论谋略，仅少于木华黎，其武力值排在蒙古大将前三。而完颜兀奴也是武将出身，是女真骑兵里面武艺数一数二的猛将，可惜今年已经五十多岁了，垂垂老矣。两人刀来枪往，斗了好一阵子，完颜兀奴最终体力不支，被不台砍翻在地。
剩下为数不多的女真骑兵见主帅已死，更无斗志，纷纷逃跑。
消灭完颜兀奴的三万女真骑兵后，铁木格大军立即出，向西山东端垭口进。