眼见郝摇旗被俘，李自成再也忍不住，扬鞭一指：“全军出击！”
李自成的老营有三万多人，其中有约八千骑兵，前面给了刘芳亮三千。此时李自成亲率五千骑兵、两万多步兵直冲天雄军。
卢象升见状下令：“任城卫、济宁卫上前支援！”
天雄军的盾兵也只能举盾硬抗，双方短兵相接，两方人马彻底厮杀混战在一起。
此时，北侧的杨廷麟率右军已经和刘宗敏部交上火，卢象升带着沂州卫、安东卫坐镇中央，卢象观则督兖州护卫、青州左卫固守后方，防备着刘芳亮的三千骑兵。
在卢象升和李自成的大战陷入胶着时，张献忠也从陈州出兵。他派大将艾能奇率五万大军东进凤阳府地界攻击亳州，意图绕到归德府后方切断天雄军退路。自己则亲率主力北上合击睢州。
艾能奇率军抵达亳州城下，打探到城中只有武平卫五千多人时便迫不及待发起进攻。
但他不知道，天雄军前军总兵杨国柱早已率前军两万人和宿州卫、寿州卫、长淮卫、英武卫、飞熊卫、泗州卫合计三万人的“凤阳军”驻扎在亳州东南六十里处的义门镇。
当艾能奇围攻亳州城时，杨国柱指挥部下兵分三路，左路切断义军西撤道路，右路迂回到亳州东北侧，杨国柱亲率前军走中路沿涡河直抵亳州城下。
艾能奇部攻势正酣，突然四面八方就出现了大批官军，一时间阵脚大乱，士气全无。
杨国柱率军冲杀，义军一触即溃，大批义兵放下武器跪地投降。
艾能奇没什么老营人马，只能带着数十骑亲卫狼狈逃走。
天雄军共有一万骑兵，全都集中在前军。杨国柱命部下清理战场、处理降兵，自己亲率骑兵马不停蹄先行驰援睢州。
天雄军骑兵是一人双马，亳州到睢州约两百里的路程。杨国柱紧赶慢赶终于是在第二日早晨出现在睢州城东南方、张献忠大军的身后。
艾能奇刚找到张献忠报告情况，就看见身后出现滚滚尘烟。
一方面，艾能奇添油加醋说追兵有十万大军，一方面张献忠安排在后方的人马被杨国柱部几下就击溃了。张献忠不再多想，丢下前方正在攻城的部下，带着老营人马头也不回就跑了。
杨国柱部迅速击溃了张献忠残部，然后又击溃了田见秀、高一功部。
张献忠、田见秀、高一功三人此次带来近十三万人马，此时睢州城外漫山遍野到处都是仓皇逃命的溃兵。
杨国柱和城内的罗岱也无暇抓捕。罗岱命令部下抓紧救治伤员、清理尸体；杨国柱则命令部下休息整顿，等待后续部队过来会合，再挥师支援卢象升。
在宁陵县，李自成依靠人数优势，彻底拖住了卢象升部。
虎大威率领的左军与李自成手下最精锐的老营混战在一起，杨廷麟率右军硬抗刘宗敏部，卢象升率山东军一部护住左军、右军侧后。
卢象观带着兖州护卫、青州左卫堵截刘芳亮部。
刘芳亮部三千人虽然全都是骑兵，但他们的马匹大多是驽马。从杞县出发赶了上百里路早已疲惫不堪，而且他们并不熟悉宁陵县一带的地形，逃跑时慌不择路误入河滩，连人带马陷在里面，最终被包围在一个小村子中。
刘芳亮命部下向官军投降，自己跳入河中泅水逃跑。
卢象观马不停蹄率部西进攻击刘宗敏部侧后，减轻杨廷麟部的压力。
宋献策观察战场形势良久，低声对李自成道：“大帅，如今敌我态势越发明朗，官军顽强，看势头我军无力歼敌，一直下去于我军不利，当早做准备，撤回开封！”
李自成不舍道：“可老营人马已完全与官军交手混战，怕是难以撤回了呀！”
牛金星也从旁劝导：“大帅，留得青山在不怕没柴烧，宜早作决断！”
就在李自成犹豫不决时，传令兵慌忙跑来，道：“报大帅，不好了，睢州方向出现一支官军，有数万人马，直奔宁陵而来，恐断我军后路！”
李自成闻言，立刻下令：“鸣金收兵！撤！”
说完，勒转马头，也不等大军回撤，带着身边的几千亲兵头也不回开始撤离。
前方督战的刘体纯、刘宗敏激战胶着，却忽然听到后方的鸣金声皆是一愣，来不及疑惑，就见李自成的亲卫都调头撤了，只好也下令撤退。
他们是将领，带着亲兵在后面督战，说撤马上调头就走，前面交战的义军怎么可能说走就走呢？听到鸣金声，又见将领逃走，顿时士气全无，丢下武器转身就走，义军阵线全面崩溃。
卢象升听到义军的鸣金声，立刻下令：“敌军已败！全军突击！”
天雄军、山东军士气大增，排山倒海一般涌向义军。义军兵败如山倒，能跑的拼命往回跑，不能跑的跪地投降，一时间乡野田间蹲着跪着一大片人。
李自成的亲卫全都是骑兵，撤退速度也比较快，卢象升一时半会儿也追不上。
但他们跑到宁陵县西北的陈庄一带时，已与杨国柱部遥遥相望，见对方旌旗蔽空、烟尘茫茫，李自成都已经要绝望了。
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